JP2022143342A - X-ray photographing device and x-ray photographing method - Google Patents

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Abstract

To provide an X-ray photographing device with which it is possible to shorten a photographing time while detecting an X-ray greater than or equal to a reference value needed for imaging in both an out-of-subject area and a subject area.SOLUTION: This X-ray photographing device 100 comprises an X-ray source 1, an X-ray detection unit 2 for detecting the X-ray radiated from the X-ray source 1, and a control unit 4 for controlling a condition for X-ray photographing of a subject 110 by the X-ray source 1 and the X-ray detection unit 2. The control unit 4 is constituted so as to set a first X-ray photographing condition under which the out-of-subject area of the X-ray detection unit 2 can detect an X-ray greater than or equal to a reference value needed for imaging in first X-ray photographing and set a second X-ray photographing condition under which the subject area of the X-ray detection unit 2 can detect an X-ray greater than or equal to the reference value in second X-ray photographing which is performed after the first X-ray photographing.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、X線撮影装置およびX線撮影方法に関し、特に、X線を検出するX線撮影装置およびX線撮影方法に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus and an X-ray imaging method, and more particularly to an X-ray imaging apparatus and an X-ray imaging method for detecting X-rays.

従来、X線を検出するX線撮影装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray imaging apparatus that detects X-rays is known (see Patent Document 1, for example).

上記特許文献1には、X線を検出するX線CT装置(X線撮影装置)が開示されている。このX線CT装置は、X線管から照射されたX線がコリメータを経て絞られた上、X線検出器に向かうように構成されている。また、このX線CT装置は、X線管、コリメータおよびX線検出器が、X線管およびコリメータと、X線検出器とに挟まれた空間に配置された被写体の体軸を中心軸として、一体的に回転されるように構成されている。また、このX線CT装置は、X線管、コリメータおよびX線検出器が一体的に回転されながら、被写体に対するX線撮影を行うように構成されている。 The aforementioned Patent Document 1 discloses an X-ray CT apparatus (X-ray imaging apparatus) that detects X-rays. This X-ray CT apparatus is configured such that X-rays emitted from an X-ray tube are condensed through a collimator and directed to an X-ray detector. In addition, this X-ray CT apparatus has an X-ray tube, a collimator, and an X-ray detector arranged in a space sandwiched between the X-ray tube, the collimator, and the X-ray detector, with the body axis of the subject as the central axis. , are configured to rotate together. Also, this X-ray CT apparatus is configured to perform X-ray imaging of a subject while the X-ray tube, collimator, and X-ray detector are integrally rotated.

特開2005-237779号公報JP-A-2005-237779

ここで、従来のX線撮影装置では、被写体が存在しない空間を通過したX線が検出されるX線検出器の領域(被写体外領域と称す)においては、被写体によるX線の吸収が発生しないため、単位時間当たりのX線の検出量が大きくなる。また、被写体が存在する空間を通過したX線が検出されるX線検出器の領域(被写体領域と称す)においては、被写体によるX線の吸収に応じて単位時間当たりのX線の検出量が小さくなる。また、X線検出器では、単位時間当たりに検出可能なX線の検出量が制限される。そこで、X線の検出量がより多い被写体外領域が上記制限の範囲内に収まるように、X線撮影が行われる。 Here, in the conventional X-ray imaging apparatus, the object does not absorb the X-rays in the region of the X-ray detector where the X-rays passing through the space where the object does not exist (referred to as the outside-object region) are detected. Therefore, the amount of X-rays detected per unit time is increased. In addition, in the area of the X-ray detector where the X-rays passing through the space where the subject exists (referred to as the subject area), the detected amount of X-rays per unit time increases according to the absorption of the X-rays by the subject. become smaller. Also, in the X-ray detector, the amount of X-rays that can be detected per unit time is limited. Therefore, X-ray imaging is performed so that the non-subject area where the detected amount of X-rays is greater falls within the range of the above restrictions.

この場合、被写体外領域に比べて単位時間当たりのX線の検出量が小さい被写体領域において、画像化に必要な基準値以上のX線を検出しようとすると撮影時間が長くなるという不都合がある。一方、撮影時間が長くなるとより単位時間当たりのX線の検出量が大きい被写体外領域においては画像化に必要な基準値を超えたX線が検出されうる。 In this case, an attempt to detect X-rays of a reference value or more required for imaging in an object region where the amount of detected X-rays per unit time is smaller than that in the non-object region has the disadvantage of lengthening the imaging time. On the other hand, if the imaging time is long, X-rays exceeding the reference value necessary for imaging may be detected in an area outside the subject where the amount of detected X-rays per unit time is large.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することが可能なX線撮影装置およびX線撮影方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to detect X-rays of a reference value or more necessary for imaging in both the area outside the subject and the area of the subject. An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus and an X-ray imaging method capable of shortening the imaging time.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるX線撮影装置は、X線源と、X線源から放出されたX線を検出するX線検出部と、X線源とX線検出部とによる被写体に対するX線撮影の条件を制御する制御部と、を備え、制御部は、第1X線撮影において、X線検出部の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、X線検出部の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。 In order to achieve the above object, an X-ray imaging apparatus according to a first aspect of the present invention comprises an X-ray source, an X-ray detector that detects X-rays emitted from the X-ray source, an X-ray source and an X-ray detector. a control unit for controlling conditions for X-ray imaging of a subject by the ray detection unit, wherein the control unit controls, in the first X-ray imaging, that the area outside the subject of the X-ray detection unit is equal to or greater than a reference value necessary for imaging. is set, and in the second X-ray imaging performed after the first X-ray imaging, the object region of the X-ray detection unit is set to the second X-ray imaging condition capable of detecting X-rays equal to or greater than the reference value. It is configured to set line imaging conditions.

また、上記目的を達成するために、この発明の第2の局面におけるX線撮影方法は、X線をX線検出部により検出するステップと、X線検出部の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うステップと、X線検出部の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件で、第1X線撮影の後に第2X線撮影を行うステップと、を備える。 In order to achieve the above object, the X-ray imaging method according to the second aspect of the present invention includes the step of detecting X-rays with an X-ray detector, and a step of performing a first X-ray imaging under a first X-ray imaging condition capable of detecting X-rays of a required reference value or more; and performing a second X-ray imaging after the first X-ray imaging under imaging conditions.

上記第1の局面におけるX線撮影装置および第2の局面におけるX線撮影方法によれば、複数回のX線撮影を好適な条件で行うことにより、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することが可能となる。 According to the X-ray imaging apparatus in the first aspect and the X-ray imaging method in the second aspect, by performing X-ray imaging a plurality of times under suitable conditions, imaging is performed both in the area outside the subject and in the subject area. It is possible to shorten the imaging time while detecting X-rays above the reference value necessary for the detection.

第1実施形態によるX線撮影装置の構成を示した模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of an X-ray imaging apparatus according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態によるX線撮影装置のX線検出部によるX線の検出を説明するための模式図である。4 is a schematic diagram for explaining detection of X-rays by an X-ray detection unit of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment; FIG. X線検出部におけるX線フォトンのカウント数の分布を説明するための模式的なグラフである。4 is a schematic graph for explaining the distribution of X-ray photon counts in an X-ray detection unit; 第1実施形態によるX線撮影装置の第1X線撮影および第2X線撮影を説明するための模式図である。4 is a schematic diagram for explaining first X-ray imaging and second X-ray imaging of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態によるX線撮影装置の第1X線撮影の撮影結果を示す模式的なグラフである。4 is a schematic graph showing the result of first X-ray imaging by the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment; 撮影時間の短縮効果を説明するための模式的なグラフである。7 is a schematic graph for explaining the effect of shortening the imaging time; 第1実施形態によるX線撮影装置の再構築前のカウント数の分布を示す模式的なグラフである。5 is a schematic graph showing the distribution of count numbers before reconstruction of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment; 第1実施形態によるX線撮影装置の再構築後のカウント数の分布を示す模式的なグラフである。4 is a schematic graph showing the distribution of count numbers after reconstruction of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment; シミュレーション結果を説明するためのグラフである。It is a graph for explaining a simulation result. シミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a simulation result. 第1実施形態によるX線撮影装置のX線撮影処理を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining X-ray imaging processing of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment; 第2実施形態によるX線撮影装置の構成を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of an X-ray imaging apparatus according to a second embodiment; 第2実施形態によるX線撮影装置の第1X線撮影および第2X線撮影を説明するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining first X-ray imaging and second X-ray imaging of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment; 積分型のX線検出部におけるX線の検出値の分布を説明するための模式的なグラフである。FIG. 4 is a schematic graph for explaining the distribution of X-ray detection values in an integral X-ray detection unit; FIG.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
(X線撮影装置の構成)
図1~図7を参照して、本発明の第1実施形態によるX線撮影装置100の構成について説明する。
[First embodiment]
(Configuration of X-ray imaging device)
A configuration of an X-ray imaging apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.

図1に示すように、X線撮影装置100は、被写体110を透過したX線フォトンを利用して、被写体110の内部の画像を生成するフォトンカウンティング型のX線撮影装置である。具体的には、X線撮影装置100は、PCCT(Photon Counting Computed Tomography:フォトンカウンティングコンピュータ断層撮影)装置である。また、X線撮影装置100は、被写体110を透過したX線フォトンのエネルギー値の特性が物質ごとに異なることを利用して、物質弁別を行うことが可能なように構成されている。 As shown in FIG. 1, the X-ray imaging apparatus 100 is a photon-counting type X-ray imaging apparatus that generates an image of the inside of a subject 110 using X-ray photons that have passed through the subject 110 . Specifically, the X-ray imaging apparatus 100 is a PCCT (Photon Counting Computed Tomography) apparatus. Further, the X-ray imaging apparatus 100 is configured to be able to perform material discrimination by utilizing the fact that the energy value characteristics of the X-ray photons transmitted through the subject 110 differ from material to material.

X線撮影装置100は、X線源1と、X線検出部2と、回転ステージ3と、制御部4とを備えている。 The X-ray imaging apparatus 100 includes an X-ray source 1 , an X-ray detector 2 , a rotating stage 3 and a controller 4 .

X線源1は、被写体110にX線を照射するように構成されている。X線源1は、X線管を含み、高電圧が印加されることにより、X線を発生させるとともに、発生されたX線をX線検出部2に向かって照射するように構成されている。また、X線源1は、制御部4の制御の下、管電流を変更することが可能なように構成されている。 The X-ray source 1 is configured to irradiate an object 110 with X-rays. The X-ray source 1 includes an X-ray tube, and is configured to generate X-rays and irradiate the X-ray detection unit 2 with the generated X-rays when a high voltage is applied. . Also, the X-ray source 1 is configured to be able to change the tube current under the control of the controller 4 .

X線検出部2は、フォトンカウント型のX線検出部である。X線検出部2は、X線源1から放出されたX線フォトンを検出するように構成されている。また、X線検出部2は、検出されたX線フォトンを電気信号に変換し、変換された電気信号を出力するように構成されている。具体的には、X線検出部2は、エネルギー値ごとのX線フォトンの数を計数(カウント)することが可能なように、X線フォトンに対応する電気信号を出力するように構成されている。これにより、エネルギー範囲(いわゆる、ビン)ごとのX線フォトンの数を計数(カウント)することが可能である。 The X-ray detection unit 2 is a photon counting type X-ray detection unit. The X-ray detector 2 is configured to detect X-ray photons emitted from the X-ray source 1 . The X-ray detector 2 is also configured to convert detected X-ray photons into electric signals and output the converted electric signals. Specifically, the X-ray detector 2 is configured to output electrical signals corresponding to X-ray photons so that the number of X-ray photons for each energy value can be counted. there is This makes it possible to count the number of X-ray photons per energy range (so-called bin).

また、X線検出部2は、X線フォトンを電気信号に変換する複数の検出素子を含んでいる。検出素子としては、たとえば、X線フォトンを直接的に電気信号に変換する直接変換型の半導体素子を採用することができる。このような半導体素子としては、たとえば、カドウミウムテルル系の半導体素子を挙げることができる。また、検出素子としては、たとえば、X線フォトンを光に変換するシンチレータと、光を電気信号に変換するフォトダイオードとを含み、X線フォトンを間接的に電気信号に変換する間接変換型の検出素子を採用してもよい。 The X-ray detection unit 2 also includes a plurality of detection elements that convert X-ray photons into electrical signals. As the detection element, for example, a direct conversion semiconductor element that directly converts X-ray photons into electric signals can be employed. As such a semiconductor element, for example, a cadmium tellurium-based semiconductor element can be cited. In addition, the detection element includes, for example, a scintillator that converts X-ray photons into light and a photodiode that converts light into electrical signals, and indirect conversion type detection that indirectly converts X-ray photons into electrical signals. elements may be employed.

回転ステージ3は、被写体110を回転させるように構成されている。回転ステージ3は、被写体110を載置するための載置台と、載置台を回転駆動させるモータなどの駆動部とを含んでいる。回転ステージ3は、制御部4による制御の下、回転されるように構成されている。回転ステージ3により被写体110を回転させることにより、被写体110をX線源1とX線検出部2とを含む撮影系に対して回転させることができる。これにより、被写体110に対するX線の照射位置を変更しながら、X線撮影を行うことができる。 The rotating stage 3 is configured to rotate the subject 110 . The rotating stage 3 includes a mounting table for mounting the object 110 and a drive unit such as a motor for rotating the mounting table. The rotating stage 3 is configured to rotate under the control of the control section 4 . By rotating the object 110 with the rotating stage 3 , the object 110 can be rotated with respect to the imaging system including the X-ray source 1 and the X-ray detector 2 . As a result, X-ray imaging can be performed while changing the X-ray irradiation position on the object 110 .

制御部4は、X線撮影装置100の各部を制御するように構成されている。制御部4は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサと、メモリとを含んでいる。また、制御部4は、画像に関するデータ処理を行う画像処理部として機能する。具体的には、制御部4は、X線検出部2によるX線フォトンの検出結果に基づいて、複数のエネルギー範囲(複数のビン)に対応する複数のサイノグラム画像データを取得するように構成されている。サイノグラム画像データは、X線検出部2によるX線フォトンの検出結果を、検出素子の番号(検出器番号)と、回転角度とにより、2次元的に配置した画像データである。 The control section 4 is configured to control each section of the X-ray imaging apparatus 100 . The control unit 4 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory. Further, the control unit 4 functions as an image processing unit that performs data processing regarding images. Specifically, the control unit 4 is configured to acquire a plurality of sinogram image data corresponding to a plurality of energy ranges (a plurality of bins) based on the detection result of X-ray photons by the X-ray detection unit 2. ing. The sinogram image data is image data obtained by two-dimensionally arranging the detection results of X-ray photons by the X-ray detection unit 2 according to the number of the detection element (detector number) and the rotation angle.

制御部4は、サイノグラム画像データに対して、FBP(Filtered Back Projection)などの再構成処理を行うことにより、再構成画像データを取得するように構成されている。なお、再構成画像データは、サイノグラム画像データごとに取得することが可能である。すなわち、複数のサイノグラム画像データに基づいて、複数の再構成画像データを取得することが可能である。また、制御部4は、複数の再構成画像データに基づいて、被写体110の物質弁別を行うように構成されている。 The control unit 4 is configured to acquire reconstructed image data by performing reconstruction processing such as FBP (Filtered Back Projection) on the sinogram image data. Note that reconstructed image data can be obtained for each sinogram image data. That is, it is possible to obtain a plurality of reconstructed image data based on a plurality of sinogram image data. Further, the control unit 4 is configured to perform material discrimination of the object 110 based on a plurality of pieces of reconstructed image data.

(X線検出部によるX線の検出)
次に、図2および図3を参照して、X線検出部2によるX線の検出について説明する。
(Detection of X-rays by X-ray detector)
Next, detection of X-rays by the X-ray detector 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

図2に示すように、X線源1は、被写体110および被写体110外を含む範囲に、X線を照射するように構成されている。また、X線検出部2は、被写体110を透過したX線、および、被写体110外を通過したX線を検出するように構成されている。このため、X線検出部2は、被写体110を透過したX線を検出する被写体領域と、被写体110外を通過したX線を検出する被写体外領域とを含んでいる。なお、被写体領域および被写体外領域は、被写体110のサイズおよび形状などによって、変化する。また、被写体外領域においては、被写体110によるX線の吸収が発生しないため、単位時間当たりのX線の検出量が多くなる。また、被写体領域においては、被写体110によるX線の吸収が発生するため、単位時間当たりのX線の検出量が少なくなる。 As shown in FIG. 2, the X-ray source 1 is configured to irradiate a range including a subject 110 and the outside of the subject 110 with X-rays. The X-ray detection unit 2 is configured to detect X-rays that have passed through the subject 110 and X-rays that have passed outside the subject 110 . Therefore, the X-ray detection unit 2 includes an object area for detecting X-rays that have passed through the object 110 and an outside-object area for detecting X-rays that have passed outside the object 110 . Note that the subject area and the non-subject area change depending on the size and shape of the subject 110 . In addition, since the subject 110 does not absorb the X-rays in the area outside the subject, the amount of X-rays detected per unit time increases. Also, in the subject area, the subject 110 absorbs X-rays, so the amount of X-rays detected per unit time is reduced.

図3は、円柱形状の被写体110を撮影した場合のX線検出部2におけるX線フォトンのカウント数の分布のグラフを示している。図3のグラフでは、縦軸は、X線フォトンのカウント数を示し、横軸は、X線検出部2のX軸方向の位置(画素)を示している。図3のグラフでは、被写体外領域に対応するX軸方向の両端部において、X線フォトンのカウント数が大きく、被写体領域に対応するX軸方向の中央部において、X線フォトンのカウント数が小さくなっている。また、縦軸をX線フォトンの計数率(単位時間当たりのX線フォトンのカウント数)とした場合にも、図3に示すグラフと同様のグラフが得られる。このため、被写体外領域に対応するX軸方向の両端部において、X線フォトンの計数率が大きく、被写体領域に対応するX軸方向の中央部において、X線フォトンの計数率が小さくなる。 FIG. 3 shows a graph of the distribution of the number of counts of X-ray photons in the X-ray detection unit 2 when the cylindrical subject 110 is imaged. In the graph of FIG. 3, the vertical axis indicates the number of X-ray photons counted, and the horizontal axis indicates the position (pixel) of the X-ray detection unit 2 in the X-axis direction. In the graph of FIG. 3 , the X-ray photon count is large at both ends in the X-axis direction corresponding to the non-subject area, and the X-ray photon count is small at the center in the X-axis direction corresponding to the subject area. It's becoming A graph similar to the graph shown in FIG. 3 is also obtained when the vertical axis is the X-ray photon count rate (the number of X-ray photons counted per unit time). Therefore, the X-ray photon count rate is high at both ends in the X-axis direction corresponding to the non-subject area, and the X-ray photon count rate is low at the center portion in the X-axis direction corresponding to the subject area.

また、X線検出部2は、単位時間当たりに検出可能なX線フォトンのカウント数の上限値(すなわち、計数率の上限値)を有している。そして、X線検出部2が上限値を超えるX線フォトンを検出した場合、複数のX線フォトンが1つのX線フォトンとして検出されてしまうため、正常なX線フォトンのカウント数が得られない。このため、被写体領域および被写体外領域のいずれも、上限値以下でX線フォトンの検出を行う必要がある。このため、X線撮影を1回のみ行う場合には、X線フォトンの計数率が大きい被写体外領域が上限値よりも大きい計数率にならないように、X線撮影が行われる。 The X-ray detector 2 also has an upper limit for the number of counts of X-ray photons that can be detected per unit time (that is, an upper limit for the counting rate). When the X-ray detection unit 2 detects X-ray photons exceeding the upper limit, a plurality of X-ray photons are detected as one X-ray photon, so a normal X-ray photon count cannot be obtained. . Therefore, it is necessary to detect X-ray photons below the upper limit for both the subject region and the non-subject region. For this reason, when X-ray imaging is performed only once, X-ray imaging is performed so that the count rate of the area outside the subject where the count rate of X-ray photons is high does not exceed the upper limit.

この場合、被写体領域では被写体外領域に比べてX線フォトンの計数率が小さいため、被写体領域において画像化に必要な基準値以上のX線を検出するためには、撮影時間が長期化するという不都合がある。また、撮影時間を短縮するために、X線源1の管電流を増加させることにより被写体領域においてX線フォトンの計数率を増加させることも考えられるが、単にX線源1の管電流を増加させるだけでは、被写体外領域が上限値を超える計数率になるという不都合もある。また、被写体外領域では被写体領域に比べてX線フォトンの計数率が大きいため、被写体領域において画像化に必要な基準値以上のX線を検出すると、被写体外領域においては画像化に必要な基準値をはるかに超えたX線が検出されるという不都合もある。これらのため、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することが望まれている。 In this case, the X-ray photon count rate in the subject area is lower than in the area outside the subject, so the imaging time will be longer in order to detect X-rays above the reference value necessary for imaging in the subject area. I have an inconvenience. Also, in order to shorten the imaging time, it is conceivable to increase the X-ray photon count rate in the object region by increasing the tube current of the X-ray source 1, but simply increasing the tube current of the X-ray source 1 does not There is also the inconvenience that the count rate for the area outside the subject exceeds the upper limit value if only the number is set. In addition, since the count rate of X-ray photons in the area outside the subject is higher than that in the subject area, if X-rays exceeding the reference value required for imaging in the subject area are detected, the area outside the subject will exceed the threshold required for imaging. There is also the disadvantage that X-rays far in excess of the value are detected. For these reasons, it is desired to shorten the imaging time while detecting X-rays of a reference value or more necessary for imaging in both the non-subject region and the subject region.

(第1X線撮影および第2X線撮影)
そこで、第1実施形態では、図4に示すように、制御部4は、X線源1とX線検出部2とによる被写体110に対するX線撮影の条件を制御するように構成されている。具体的には、制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。すなわち、X線撮影装置100は、X線検出部2の被写体外領域が、基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行い、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件で、第2X線撮影を行うように構成されている。
(first X-ray and second X-ray)
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the control unit 4 is configured to control the conditions for X-ray imaging of the object 110 by the X-ray source 1 and the X-ray detection unit 2. FIG. Specifically, in the first X-ray imaging, the control unit 4 sets the first X-ray imaging conditions under which the area outside the object of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays of a reference value or more necessary for imaging. In the second X-ray imaging performed after the first X-ray imaging, the object region of the X-ray detector 2 is configured to set a second X-ray imaging condition under which X-rays equal to or greater than the reference value can be detected. That is, the X-ray imaging apparatus 100 performs the first X-ray imaging under the first X-ray imaging conditions in which the X-ray detection unit 2 can detect X-rays of a reference value or more in the area outside the subject, and the X-ray detection unit 2 The object region is configured to perform the second X-ray imaging under the second X-ray imaging conditions under which X-rays equal to or greater than the reference value can be detected.

より具体的には、制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。すなわち、X線撮影装置100は、X線検出部2の被写体外領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行い、X線検出部2の被写体領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第2X線撮影条件で、第2X線撮影を行うように構成されている。なお、基準カウント数は、十分な画質を持つ再構成画像を取得するために最低限必要なカウント数である。基準カウント数は、実験などにより、予め求められている。 More specifically, in the first X-ray imaging, the control unit 4 sets the first X-ray imaging conditions under which the area outside the object of the X-ray detection unit 2 can detect X-ray photons equal to or greater than the reference count required for imaging. is set, and in the second X-ray imaging, the object region of the X-ray detection unit 2 is configured to set a second X-ray imaging condition under which X-ray photons equal to or larger than the reference count can be detected. That is, the X-ray imaging apparatus 100 performs the first X-ray imaging under the first X-ray imaging conditions under which the X-ray detection unit 2 can detect X-ray photons equal to or greater than the reference count number, and the X-ray detection unit 2 subject regions are configured to perform second X-ray imaging under second X-ray imaging conditions under which X-ray photons equal to or greater than the reference count can be detected. Note that the reference count number is the minimum count number required to obtain a reconstructed image with sufficient image quality. The reference count number is obtained in advance through experiments or the like.

また、第1実施形態では、制御部4は、X線源1の管電流を制御することにより、X線撮影の条件を変更するように構成されている。具体的には、制御部4は、第1X線撮影において、第1管電流をX線源1に対して設定し、第2X線撮影において、第1管電流よりも大きい第2管電流をX線源1に対して設定するように構成されている。 Further, in the first embodiment, the control unit 4 is configured to change the X-ray imaging conditions by controlling the tube current of the X-ray source 1 . Specifically, the control unit 4 sets the first tube current to the X-ray source 1 in the first X-ray imaging, and sets the second tube current larger than the first tube current in the second X-ray imaging. It is configured to be set for the source 1 .

また、第1実施形態では、制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない第1管電流をX線源1に対して設定し、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超え、かつ、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない第2管電流をX線源1に対して設定するように構成されている。具体的には、制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない範囲で、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線が検出限界近傍(計数率限界近傍)となる第1管電流をX線源1に対して設定するように構成されている。また、制御部4は、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない範囲で、X線検出部2の被写体領域が検出するX線が検出限界近傍(計数率限界近傍)となる第2管電流をX線源1に対して設定するように構成されている。なお、X線検出部2の検出限界とは、X線検出部2が単位時間当たりに検出可能なX線フォトンのカウント数の上限値(すなわち、計数率の上限値)を意味している。 Further, in the first embodiment, the control unit 4 controls that the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit 2 do not exceed the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging. The first tube current is set for the X-ray source 1, and in the second X-ray imaging, the X-rays detected by the area outside the object of the X-ray detection unit 2 exceed the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2. X-ray source 1 is set to a second tube current that exceeds the detection limit (counting rate limit) of X-ray detection unit 2 and X-rays detected by the object region of X-ray detection unit 2 do not exceed the detection limit (count rate limit) of X-ray detection unit 2. It is configured. Specifically, in the first X-ray imaging, the control unit 4 controls the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit 2 to be within the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2. A first tube current is set for the X-ray source 1 so that the X-rays detected by the non-subject area of the X-ray detector 2 are near the detection limit (near the counting rate limit). In the second X-ray imaging, the control unit 4 controls the X-ray detection unit 2 so that the X-rays detected by the subject area of the X-ray detection unit 2 do not exceed the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2. A second tube current is set for the X-ray source 1 so that the X-rays detected by the subject area 2 are near the detection limit (near the counting rate limit). The detection limit of the X-ray detector 2 means the upper limit of the count of X-ray photons detectable by the X-ray detector 2 per unit time (that is, the upper limit of the counting rate).

また、第1X線撮影は、1回目のX線撮影である。また、第2X線撮影は、2回目以降のX線撮影であり、1または複数回のX線撮影を含み得る。 Also, the first X-ray imaging is the first X-ray imaging. Also, the second X-ray imaging is the second and subsequent X-ray imaging, and may include one or more X-ray imaging.

図4に示す例では、1回の第1X線撮影と、2回の第2X線撮影との合計3回のX線撮影が行われている。また、1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、X線検出部2の被写体外領域と被写体領域の端部とを含む高計数率領域である領域A1に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影が行われている。また、2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の端部と中央部との間の中間部を含む中計数率領域である領域A2に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影が行われている。また、3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の中央部を含む低計数率領域である領域A3に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影が行われている。なお、図4のグラフでは、縦軸は、X線フォトンの計数率を示し、横軸は、X線検出部2のX軸方向の位置(画素)を示している。 In the example shown in FIG. 4, X-ray imaging is performed three times in total, one first X-ray imaging and two second X-ray imaging. In addition, in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), the area A1, which is a high counting rate area including the area outside the subject of the X-ray detection unit 2 and the edge of the subject area, X-ray imaging is performed to detect X-rays. Further, in the second X-ray imaging (second X-ray imaging), for the area A2, which is a middle counting rate area including the intermediate part between the end part and the central part of the object area of the X-ray detection unit 2, X-ray imaging is performed to detect X-rays above a reference value. In addition, in the third X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in the area A3, which is a low counting rate area including the central portion of the subject area of the X-ray detection unit 2. An X-ray is being taken. In the graph of FIG. 4, the vertical axis indicates the count rate of X-ray photons, and the horizontal axis indicates the position (pixel) of the X-ray detection unit 2 in the X-axis direction.

具体的には、1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、最も高計数率のX線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない管電流(第1管電流)がX線源1に対して設定されている。また、1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、X線検出部2の被写体外領域と被写体領域の端部とを含む高計数率領域である領域A1が、基準値以上のX線を検出する撮影時間が設定されている。1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、領域A1について、基準値以上のX線が検出されているとともに、領域A2およびA3について、基準値未満のX線が検出されている。 Specifically, in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), the X-ray detected by the region outside the object of the X-ray detection unit 2 with the highest counting rate is the detection limit (counting rate) of the X-ray detection unit 2. limit) is set for the X-ray source 1 (first tube current). In addition, in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), the area A1, which is a high counting rate area including the area outside the subject of the X-ray detection unit 2 and the edge of the subject area, is subjected to X-rays of a reference value or more. A shooting time is set to detect In the first X-ray imaging (first X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in area A1, and X-rays less than the reference value are detected in areas A2 and A3.

2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、基準値以上のX線を検出済のX線検出部2の領域A1が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超え、かつ、基準値以上のX線を検出済でないX線検出部2の領域A2およびA3が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない管電流(第2管電流)がX線源1に対して設定されている。具体的には、1回目のX線撮影(第1X線撮影)の管電流に対して2倍となる管電流がX線源1に対して設定されている。これにより、X線検出部2の領域A2およびA3は、1回目のX線撮影(第1X線撮影)よりも高計数率で、X線を検出することが可能である。 In the second X-ray imaging (second X-ray imaging), the X-rays detected by the area A1 of the X-ray detection unit 2, which has already detected X-rays equal to or greater than the reference value, reach the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2. ) and the X-rays detected by the areas A2 and A3 of the X-ray detection unit 2 that have not detected X-rays equal to or greater than the reference value do not exceed the detection limit (count rate limit) of the X-ray detection unit 2. (second tube current) is set for the X-ray source 1 . Specifically, a tube current is set for the X-ray source 1 that is twice the tube current for the first X-ray imaging (first X-ray imaging). As a result, the areas A2 and A3 of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays at a higher counting rate than in the first X-ray imaging (first X-ray imaging).

また、2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の中間部を含む中計数率領域である領域A2が、基準値以上のX線を検出する撮影時間が設定されている。具体的には、X線検出部2の被写体領域の中間部を含む中計数率領域である領域A2が、1および2回目のX線撮影の合計値で基準値以上のX線を検出する撮影時間が設定されている。2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、領域A2について、基準値以上のX線が検出されているとともに、領域A3について、基準値未満のX線が検出されている。また、領域A1について、X線検出部2の検出限界(計数率限界)を超える正常でないX線の検出が行われている。 In the second X-ray imaging (second X-ray imaging), the area A2, which is the intermediate counting rate area including the intermediate part of the subject area of the X-ray detection unit 2, detects X-rays equal to or greater than the reference value during the imaging time. is set. Specifically, the area A2, which is a medium count rate area including the middle part of the subject area of the X-ray detection unit 2, detects X-rays that are equal to or greater than the reference value in the total value of the first and second X-ray imaging. time is set. In the second X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in the area A2, and X-rays less than the reference value are detected in the area A3. Moreover, abnormal X-rays exceeding the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2 are detected in the area A1.

3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、基準値以上のX線を検出済のX線検出部2の領域A1およびA2が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超え、かつ、基準値以上のX線を検出済でないX線検出部2の領域A3が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない管電流(第2管電流)がX線源1に対して設定されている。具体的には、1回目のX線撮影(第1X線撮影)の管電流に対して4倍となる管電流がX線源1に対して設定されている。これにより、X線検出部2の領域A3は、1および2回目のX線撮影よりも高計数率で、X線を検出することが可能である。 In the third X-ray imaging (second X-ray imaging), the X-rays detected by the areas A1 and A2 of the X-ray detection unit 2, which have already detected X-rays above the reference value, reach the detection limit of the X-ray detection unit 2 (count X-rays detected by the area A3 of the X-ray detection unit 2 that exceeds the X-ray detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2 and has not detected X-rays equal to or greater than the reference value. (second tube current) is set for the X-ray source 1 . Specifically, the X-ray source 1 is set to have a tube current that is four times the tube current of the first X-ray imaging (first X-ray imaging). As a result, the region A3 of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays at a higher counting rate than in the first and second X-ray imaging.

また、3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の中央部を含む低計数率領域である領域A3が、基準値以上のX線を検出する撮影時間が設定されている。具体的には、X線検出部2の被写体領域の中央部を含む低計数率領域である領域A3が、1~3回目のX線撮影の合計値で基準値以上のX線を検出する撮影時間が設定されている。3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、領域A3について、基準値以上のX線が検出されている。また、領域A1およびA2について、X線検出部2の検出限界(計数率限界)を超える正常でないX線の検出が行われている。1~3回目のX線撮影により、X線検出部2の全ての領域(画素)において、基準値以上のX線の検出結果を得ることが可能である。 In addition, in the third X-ray imaging (second X-ray imaging), the area A3, which is the low counting rate area including the central part of the subject area of the X-ray detection unit 2, detects X-rays equal to or greater than the reference value during the imaging time. is set. Specifically, the area A3, which is a low count rate area including the central part of the subject area of the X-ray detection unit 2, detects X-rays that are equal to or greater than the reference value in the total value of the first to third X-ray imaging. time is set. In the third X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays above the reference value are detected in the region A3. Moreover, abnormal X-rays exceeding the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2 are detected in the areas A1 and A2. It is possible to obtain detection results of X-rays equal to or greater than the reference value in all regions (pixels) of the X-ray detection unit 2 by the first to third X-ray imaging.

なお、実際には、2および3回目のX線撮影において、X線検出部2の検出限界(計数率限界)を超える部分の計数率(破線により示す)は、X線検出部2の検出限界(計数率限界)で値が飽和するが、図4では、X線検出部2の検出限界(計数率限界)で値が飽和しないものとして、X線検出部2の検出限界(計数率限界)を超える部分の計数率を図示している。 In fact, in the second and third X-ray imaging, the count rate (indicated by the dashed line) of the portion exceeding the detection limit (count rate limit) of the X-ray detection unit 2 is the detection limit of the X-ray detection unit 2. Although the value is saturated at (count rate limit), in FIG. 4, the value is not saturated at the detection limit (count rate limit) of the X-ray detection unit 2. The count rate of the part exceeding is illustrated.

また、第1実施形態では、制御部4は、第2X線撮影におけるX線検出部2の被写体外領域によるX線の検出結果を用いずに、画像データを取得するように構成されている。具体的には、制御部4は、第2X線撮影においてX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えてX線が検出された被写体外領域によるX線の検出結果を用いずに、画像データを取得するように構成されている。より具体的には、制御部4は、第2X線撮影においてX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えてX線が検出された被写体外領域および被写体領域によるX線の検出結果を用いずに、画像データを取得するように構成されている。図4に示す例では、2回目のX線撮影の領域A1のX線の検出結果と、3回目のX線撮影の領域A1およびA2のX線の検出結果とを用いずに、画像データが取得される。 Further, in the first embodiment, the control unit 4 is configured to acquire image data without using the X-ray detection result of the X-ray detection unit 2 in the area outside the subject in the second X-ray imaging. Specifically, the control unit 4 does not use the detection result of the X-rays from the area outside the subject in which X-rays are detected exceeding the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging. , configured to acquire image data. More specifically, the control unit 4 detects X-ray detection results from the object area and the outside area where X-rays are detected exceeding the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging. is configured to acquire image data without using In the example shown in FIG. 4, the image data is obtained without using the X-ray detection result of the second X-ray imaging area A1 and the X-ray detection results of the third X-ray imaging areas A1 and A2. is obtained.

また、第1実施形態では、制御部4は、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果に基づいて、第2X線撮影条件を取得するように構成されている。具体的には、制御部4は、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果に基づいて、第2X線撮影における管電流および撮影時間を取得するように構成されている。 Further, in the first embodiment, the control unit 4 is configured to acquire the second X-ray imaging condition based on the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging. Specifically, the control unit 4 is configured to acquire the tube current and the imaging time in the second X-ray imaging based on the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging.

制御部4は、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果に基づいて、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超え、かつ、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない第2管電流を取得するように構成されている。具体的には、制御部4は、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界(計数率限界)を超えない範囲で、X線検出部2の被写体領域が検出するX線が検出限界近傍(計数率限界近傍)となる第2管電流を取得するように構成されている。図4に示す例では、1回目のX線撮影におけるX線検出部2による検出結果に基づいて、2回目のX線撮影の管電流(2倍)と、3回目のX線撮影の管電流(4倍)が取得されている。 Based on the result of X-ray detection by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging, the control unit 4 detects X-rays detected by the area outside the object of the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging. 2, and X-rays detected by the object region of the X-ray detection unit 2 do not exceed the detection limit (count rate limit) of the X-ray detection unit 2. is configured to Specifically, in the second X-ray imaging, the control unit 4 controls the X-rays detected by the subject region of the X-ray detection unit 2 to be within a range that does not exceed the detection limit (counting rate limit) of the X-ray detection unit 2. The X-rays detected by the subject area of the line detection unit 2 are configured to acquire the second tube current near the detection limit (near the counting rate limit). In the example shown in FIG. 4, based on the detection result of the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging, the tube current in the second X-ray imaging (doubled) and the tube current in the third X-ray imaging (4 times) is obtained.

また、制御部4は、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果に基づいて、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な撮影時間を取得するように構成されている。具体的には、制御部4は、第1X線撮影におけるX線フォトンのカウント数の最大値および最小値に基づいて、第2X線撮影における撮影時間を取得するように構成されている。ここで、図5を参照して、撮影時間の取得について説明する。なお、便宜上、2回のX線撮影を行う例について説明する。 In addition, the control unit 4 determines whether the object region of the X-ray detection unit 2 detects X-rays equal to or greater than the reference value in the second X-ray imaging based on the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging. It is configured to obtain a detectable imaging time. Specifically, the control unit 4 is configured to acquire the imaging time in the second X-ray imaging based on the maximum and minimum count values of X-ray photons in the first X-ray imaging. Acquisition of the shooting time will now be described with reference to FIG. For convenience, an example in which X-ray imaging is performed twice will be described.

図5に示すように、X線フォトンのカウント数の最大値をCmaxとし、X線フォトンのカウント数の最小値をCminとし、最大値Cmaxと最小値Cminとの比をR(=Cmin/Cmax)とする。最大値Cmaxと最小値Cminは、被写体110に対するX線の照射位置を変更しながら複数のX線フォトンの検出結果を取得するCT撮影で取得した全てのX線フォトンの検出結果の中から導出することが可能である。なお、図5では、便宜上、あるX線フォトンの検出結果の中に、最大値Cmaxと最小値Cminとが存在する例を示している。 As shown in FIG. 5, the maximum value of X-ray photon counts is Cmax, the minimum value of X-ray photon counts is Cmin, and the ratio between the maximum value Cmax and the minimum value Cmin is R (=Cmin/Cmax ). The maximum value Cmax and the minimum value Cmin are derived from all X-ray photon detection results obtained by CT imaging in which a plurality of X-ray photon detection results are obtained while changing the X-ray irradiation position on the subject 110. It is possible. For the sake of convenience, FIG. 5 shows an example in which the detection result of a certain X-ray photon includes a maximum value Cmax and a minimum value Cmin.

また、1回目のX線撮影(第1X線撮影)において基準値を取得する境界ライン(たとえば、領域A1と領域A2との境界ライン)を表す値をS(0≦S≦1)とし、1回のX線撮影において最大値Cmaxを取得するために必要な撮影時間をTとする。この場合、1回目のX線撮影(第1X線撮影)において境界値Sまで、基準値を取得するために必要な撮影時間T1は、以下の式(1)により表される。
T1=T/(R+(1―R)×S) ・・・(1)
Also, let S (0≦S≦1) be a value representing a boundary line (for example, a boundary line between area A1 and area A2) for obtaining a reference value in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), and 1 Let T be the imaging time required to obtain the maximum value Cmax in one X-ray imaging. In this case, the imaging time T1 required to acquire the reference value up to the boundary value S in the first X-ray imaging (first X-ray imaging) is expressed by the following equation (1).
T1=T/(R+(1−R)×S) (1)

また、基準値をNとすると、1回目のX線撮影(第1X線撮影)において最小値となる画素のカウント値Nfirstは以下の式(2)により表される。
Nfirst=N×R/(R+(1―R)×S) ・・・(2)
Also, if the reference value is N, the count value Nfirst of the pixel that is the minimum value in the first X-ray imaging (first X-ray imaging) is expressed by the following equation (2).
Nfirst=N×R/(R+(1−R)×S) (2)

また、2回目のX線撮影(第2X線撮影)において最小値となる画素において基準値Nを取得するために必要なカウント値Nsecondは、以下の式(3)により表される。
Nsecond=N-Nfirst=N×(1―R/(R+(1―R)×S)) ・・・(3)
Also, the count value Nsecond required to obtain the reference value N at the pixel with the minimum value in the second X-ray imaging (second X-ray imaging) is expressed by the following equation (3).
Nsecond=N−Nfirst=N×(1−R/(R+(1−R)×S)) (3)

また、2回目のX線撮影(第2X線撮影)においてカウント値Nsecondを計数するために必要な撮影時間T2は、以下の式(4)により表される。
T2=T×(1―R/(R+(1―R)×S))×(R+(1―R)×S) ・・・(4)
Also, the imaging time T2 required for counting the count value Nsecond in the second X-ray imaging (second X-ray imaging) is expressed by the following equation (4).
T2=T×(1−R/(R+(1−R)×S))×(R+(1−R)×S) (4)

このように、2回目のX線撮影(第2X線撮影)の撮影時間は、比Rと、境界値Sが変数となる関係式で表し、取得することが可能である。また、2回のX線撮影を行う場合に比べて、関係式がより複雑になるが、3回以上のX線撮影を行う場合にも、第2X線撮影の撮影時間は、比Rと、境界値Sが変数となる関係式で表し、取得することが可能である。 In this way, the imaging time of the second X-ray imaging (second X-ray imaging) can be represented by a relational expression in which the ratio R and the boundary value S are variables, and can be obtained. In addition, although the relational expression becomes more complicated than when X-ray imaging is performed twice, even when performing X-ray imaging three times or more, the imaging time of the second X-ray imaging is the ratio R and It is possible to express and acquire the boundary value S by a relational expression in which the variable is a variable.

なお、2回のX線撮影を行う場合の撮影時間の合計値Ttotalは、以下の式(5)により表される。
Ttotal=T1+T2= T/(R+(1―R)×S)+ T×(1―R/(R+(1―R)×S))×(R+(1―R)×S) ・・・(5)
Note that the total value Ttotal of the imaging times when X-ray imaging is performed twice is expressed by the following equation (5).
Ttotal=T1+T2=T/(R+(1-R)×S)+T×(1-R/(R+(1-R)×S))×(R+(1-R)×S) ・・・( 5)

また、1回のみX線撮影を行う場合の撮影時間Tonceは、S=0に対応するため、以下の式(6)により表される。
Tonce=T/R ・・・(6)
Also, the imaging time Tonce when X-ray imaging is performed only once corresponds to S=0, and is represented by the following equation (6).
Tone=T/R (6)

図6は、1~4回のX線撮影を行う場合の撮影時間の短縮率のグラフの一例を示している。図6のグラフでは、縦軸は、1回のみX線撮影を行う場合に対する撮影時間の短縮率を示し、横軸は、最大値Cmaxと最小値Cminとの比Rを示している。図6のグラフに示すように、比Rの値が小さいほど、1回のみX線撮影を行う場合に対する撮影時間の短縮率が大きい。また、撮影回数が大きいほど、1回のみX線撮影を行う場合に対する撮影時間の短縮率が大きい。また、比Rの値が小さい場合、2~4回のX線撮影を行う場合のいずれも、1回のみX線撮影を行う場合に対して撮影時間が大幅に短縮されている。また、3回のX線撮影を行う場合と、4回のX線撮影を行う場合とでは、撮影時間の短縮率がそれ程増加していない。また、撮影回数の増加に起因する煩雑さも増加するため、撮影時間の短縮効果と、撮影回数の増加に起因する煩雑さとの両方を考慮して、撮影回数を決定することが望ましい。 FIG. 6 shows an example of a graph of the reduction rate of imaging time when X-ray imaging is performed 1 to 4 times. In the graph of FIG. 6, the vertical axis indicates the reduction rate of imaging time when X-ray imaging is performed only once, and the horizontal axis indicates the ratio R between the maximum value Cmax and the minimum value Cmin. As shown in the graph of FIG. 6, the smaller the value of the ratio R, the greater the shortening rate of the imaging time compared to the case where only one X-ray imaging is performed. Also, the greater the number of times of imaging, the greater the reduction rate of the imaging time in the case of performing X-ray imaging only once. In addition, when the value of the ratio R is small, the radiographing time is greatly shortened when X-ray imaging is performed two to four times, compared to when X-ray imaging is performed only once. Moreover, the reduction rate of the imaging time does not increase so much between the case of performing X-ray imaging three times and the case of performing X-ray imaging four times. In addition, since the complexity caused by the increase in the number of times of photographing also increases, it is desirable to determine the number of times of photographing in consideration of both the effect of shortening the photographing time and the complexity caused by the increase in the number of times of photographing.

図7は、第1X線撮影および第2X線撮影により取得されたX線フォトンの検出結果を結合したグラフを示している。図7のグラフでは、縦軸は、X線フォトンのカウント数を示し、横軸は、X線検出部2のX軸方向の位置(画素)を示している。図7に示すように、X線検出部2の全ての領域(A1~A3)において、基準値(基準カウント数)以上のX線が検出されている。一方、図7のグラフの状態では、画像データ(再構成画像データ)の取得に適したデータでないため、画像データ(再構成画像データ)の取得に適したデータに変換する必要がある。なお、図7のグラフには、X線検出部2の検出限界を超えて取得された正常でないX線の検出結果は含まれていない。 FIG. 7 shows a graph combining X-ray photon detection results obtained by the first X-ray imaging and the second X-ray imaging. In the graph of FIG. 7, the vertical axis indicates the number of X-ray photons counted, and the horizontal axis indicates the position (pixel) of the X-ray detection unit 2 in the X-axis direction. As shown in FIG. 7, in all the regions (A1 to A3) of the X-ray detector 2, X-rays equal to or greater than the reference value (reference count number) are detected. On the other hand, the state of the graph in FIG. 7 is not data suitable for obtaining image data (reconstructed image data), so it is necessary to convert the data into data suitable for obtaining image data (reconstructed image data). Note that the graph of FIG. 7 does not include detection results of abnormal X-rays obtained beyond the detection limit of the X-ray detection unit 2 .

そこで、第1実施形態では、図7および図8に示すように、制御部4は、第1X線撮影および第2X線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、第1X線撮影および第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を再構築するように構成されている。具体的には、制御部4は、第2X線撮影の最後のX線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、他のX線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を変換することにより、第1X線撮影および第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を再構築するように構成されている。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the control unit 4 controls the first X-ray imaging and the second X-ray imaging based on the tube current and the imaging time of the first X-ray imaging and the second X-ray imaging. It is configured to reconstruct the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in imaging. Specifically, the control unit 4 converts the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the other X-ray imaging based on the tube current and imaging time of the last X-ray imaging of the second X-ray imaging. Thus, the X-ray detection results of the X-ray detector 2 in the first X-ray imaging and the second X-ray imaging are reconstructed.

たとえば、1回目のX線撮影(第1X線撮影)の管電流が1倍で、撮影時間が1秒であり、2回目のX線撮影(第2X線撮影)の管電流が2倍で、撮影時間が1秒であり、3回目のX線撮影(第2X線撮影)の管電流が4倍で、撮影時間が1秒であるとする。この場合、1回目のX線撮影(第1X線撮影)のX線の検出結果が、1回目のX線撮影(第1X線撮影)の管電流と撮影時間との積(1×1)に対する3回目のX線撮影(第2X線撮影)の管電流と撮影時間との積(4×1)の比(4×1/(1×1))により、4倍になるように変換される。同様に、2回目のX線撮影(第2X線撮影)のX線の検出結果が、2回目のX線撮影(第2X線撮影)の管電流と撮影時間との積(2×1)に対する3回目のX線撮影(第2X線撮影)の管電流と撮影時間との積(4×1)の比(4×1/(2×1))により、2倍になるように変換される。すなわち、最後のX線撮影のX線の検出結果を基準として、他のX線撮影のX線の検出結果が変換されることにより、第1X線撮影および第2X線撮影のX線の検出結果が再構築される。そして、再構築されたX線の検出結果に基づいて、画像データ(再構成画像データ)が取得される。 For example, the tube current for the first X-ray imaging (first X-ray imaging) is 1 and the imaging time is 1 second, and the tube current for the second X-ray imaging (second X-ray imaging) is 2. Assume that the imaging time is 1 second, the tube current for the third X-ray imaging (second X-ray imaging) is 4 times, and the imaging time is 1 second. In this case, the X-ray detection result of the first X-ray imaging (first X-ray imaging) is the product (1×1) of the tube current and the imaging time of the first X-ray imaging (first X-ray imaging). The ratio (4×1/(1×1)) of the product (4×1) of the tube current and the imaging time of the third X-ray imaging (second X-ray imaging) is converted to be four times . Similarly, the X-ray detection result of the second X-ray imaging (second X-ray imaging) is the product (2×1) of the tube current and the imaging time of the second X-ray imaging (second X-ray imaging). Converted to be doubled by the ratio (4×1/(2×1)) of the product (4×1) of the tube current and the imaging time of the third X-ray imaging (second X-ray imaging) . That is, the X-ray detection results of the first X-ray imaging and the second X-ray imaging are converted by converting the X-ray detection results of other X-ray imaging based on the X-ray detection results of the last X-ray imaging. is reconstructed. Then, image data (reconstructed image data) is acquired based on the reconstructed X-ray detection result.

(シミュレーション結果)
次に、図9および図10を参照して、第1X線撮影および第2X線撮影による再構成画像の画質の確認のためのシミュレーション結果について説明する。
(simulation result)
Next, with reference to FIGS. 9 and 10, simulation results for confirming the image quality of reconstructed images obtained by the first X-ray imaging and the second X-ray imaging will be described.

シミュレーションでは、5箇所に高密度樹脂を埋め込んだ円柱形状の樹脂部材を、被写体として用いた。また、この被写体に対して、1回のみのX線撮影により再構成画像(比較例)を得るとともに、3回のX線撮影により再構成画像(実施例)を得た。 In the simulation, a cylindrical resin member in which high-density resin was embedded at five locations was used as a subject. In addition, for this object, a reconstructed image (comparative example) was obtained by X-ray imaging only once, and a reconstructed image (example) was obtained by X-ray imaging three times.

図9に示すように、3回のX線撮影により取得されたX線フォトンの検出結果を結合した再構築前のX線の検出結果は、図8に示すグラフと同様の形状を有しているが、再構築することにより、1回のみのX線撮影により取得されたX線フォトンの検出結果と同様の形状に復元されている。また、3回のX線撮影により取得された再構築後のX線の検出結果では、1回のみのX線撮影により取得されたX線フォトンの検出結果に比べて、被写体外領域(高計数領域)におけるカウント数のばらつきが大きくなっている。しかしながら、被写体外領域(高計数領域)において、基準値以上のX線を検出しているため、画質上の問題にはならない。 As shown in FIG. 9, the X-ray detection result before reconstruction obtained by combining the X-ray photon detection results obtained by three times of X-ray imaging has the same shape as the graph shown in FIG. However, by reconstruction, the shape is restored to the same shape as the X-ray photon detection result obtained by only one X-ray imaging. In addition, in the detection result of X-rays after reconstruction obtained by X-ray imaging three times, the area outside the subject (high count region) has a large variation in the number of counts. However, since X-rays exceeding the reference value are detected in the area outside the object (high count area), there is no problem in image quality.

図10に示すように、1回のみのX線撮影により取得した再構成画像と、3回のX線撮影により取得した再構成画像とを、領域B1およびB2において比較した。領域B1は、被写体である樹脂部材の基材のみを含む領域である。また、領域B2は、被写体である樹脂部材の高密度樹脂のみを含む領域である。領域B1およびB2において、画素値の平均値および標準偏差を取得したところ、画素値の平均値および標準偏差は、1回のみのX線撮影により取得した再構成画像と、3回のX線撮影により取得した再構成画像とにおいて、同等であった。すなわち、3回のX線撮影により取得した再構成画像は、1回のみのX線撮影により取得した再構成画像と同等の画質を有していた。また、上記のように、3回のX線撮影により取得された再構築後のX線の検出結果では、1回のみのX線撮影により取得されたX線フォトンの検出結果に比べて、被写体外領域(高計数領域)におけるカウント数のばらつきが大きくなっていたが、このばらつき(ノイズ)は、被写体の画質には影響を与えなかった。 As shown in FIG. 10, the reconstructed image acquired by one X-ray imaging and the reconstructed image acquired by three X-ray imaging were compared in regions B1 and B2. A region B1 is a region that includes only the base material of the resin member that is the subject. A region B2 is a region containing only the high-density resin of the resin member, which is the subject. The average value and standard deviation of pixel values were obtained in regions B1 and B2. It was equivalent to the reconstructed image acquired by That is, the reconstructed image obtained by three times of X-ray imaging had the same image quality as the reconstructed image obtained by only one time of X-ray imaging. Further, as described above, in the detection results of X-rays after reconstruction obtained by three times of X-ray imaging, compared with the detection results of X-ray photons obtained by only one time of X-ray imaging, the subject Although the variation in the number of counts in the outer region (high count region) was large, this variation (noise) did not affect the image quality of the subject.

(X線撮影処理)
次に、図11を参照して、第1実施形態のX線撮影装置100によるX線撮影処理をフローチャートに基づいて説明する。なお、フローチャートの各処理は、制御部4により行われる。また、便宜上、3回のX線撮影を行う例について説明する。
(X-ray imaging processing)
Next, referring to FIG. 11, X-ray imaging processing by the X-ray imaging apparatus 100 of the first embodiment will be described based on a flowchart. Each process in the flowchart is performed by the control unit 4 . Also, for the sake of convenience, an example in which X-ray imaging is performed three times will be described.

図11に示すように、まず、ステップ101において、被写体110を設置しない状態での前処理用X線撮影が行われる。ステップ101では、被写体110を設置しない状態での前処理用X線撮影に基づいて、被写体110が写り込まずに被写体110外のみを撮影したブランクデータが取得される。 As shown in FIG. 11, first, in step 101, preprocessing X-ray imaging is performed with no subject 110 installed. In step 101, based on preprocessing X-ray imaging without the subject 110 installed, blank data obtained by imaging only the outside of the subject 110 without the subject 110 being captured is acquired.

そして、ステップ102において、1回目のX線撮影の条件(第1X線撮影条件)が決定される。たとえば、ステップ102では、予め決められた管電流および撮影時間が、第1X線撮影条件として決定される。また、たとえば、ステップ102では、ステップ101で取得したブランクデータに基づいて、管電流および撮影時間が取得されるとともに、第1X線撮影条件として決定される。この場合、たとえば、ステップ101で取得したブランクデータの画素ごとのX線フォトンの計数率に基づいて、被写体110外に適したX線フォトンの計数率になるように管電流が取得される。また、この管電流に対応する撮影時間が取得される。これにより、X線源1およびX線検出部2などの経年劣化を考慮して、管電流および撮影時間を決定することが可能である。 Then, in step 102, conditions for the first X-ray imaging (first X-ray imaging conditions) are determined. For example, in step 102, a predetermined tube current and imaging time are determined as first X-ray imaging conditions. Further, for example, in step 102, based on the blank data obtained in step 101, the tube current and the imaging time are obtained and determined as the first X-ray imaging conditions. In this case, for example, based on the X-ray photon count rate for each pixel of the blank data obtained in step 101 , the tube current is obtained so that the X-ray photon count rate is suitable for the outside of the subject 110 . Also, the imaging time corresponding to this tube current is obtained. This makes it possible to determine the tube current and the imaging time in consideration of aging deterioration of the X-ray source 1 and the X-ray detector 2 .

また、ステップ102とステップ103との間において、被写体110が回転ステージ3に設置される。 Also, between step 102 and step 103 , subject 110 is placed on rotating stage 3 .

そして、ステップ103において、ステップ102で決定した第1X線撮影条件で、1回目のX線撮影(第1X線撮影)が行われる。ステップ103では、ステップ102で決定した第1X線撮影条件で、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)を変更しながら複数のX線の検出結果を取得するCT撮影が行われる。これにより、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)ごとの第1X線撮影のX線の検出結果が取得される。 Then, in step 103, the first X-ray imaging (first X-ray imaging) is performed under the first X-ray imaging conditions determined in step 102. FIG. In step 103, CT imaging is performed to obtain a plurality of X-ray detection results while changing the irradiation position (rotation angle position) of X-rays with respect to the object 110 under the first X-ray imaging conditions determined in step 102. FIG. As a result, the X-ray detection result of the first X-ray imaging for each X-ray irradiation position (rotation angle position) on the object 110 is acquired.

そして、ステップ104において、2回目および3回目のX線撮影の条件(第2X線撮影条件)が決定される。ステップ104では、ステップ103で行った1回目のX線撮影(第1X線撮影)のX線の検出結果に基づいて、2回目および3回目の管電流および撮影時間が決定される。 Then, in step 104, the conditions for the second and third X-ray imaging (second X-ray imaging conditions) are determined. In step 104, based on the X-ray detection result of the first X-ray imaging (first X-ray imaging) performed in Step 103, the second and third tube currents and imaging times are determined.

そして、ステップ105において、ステップ104で決定した第2X線撮影条件で、2回目のX線撮影(第2X線撮影)が行われる。ステップ105では、ステップ104で決定した第2X線撮影条件で、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)を変更しながら複数のX線の検出結果を取得するCT撮影が行われる。これにより、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)ごとの2回目のX線撮影(第2X線撮影)のX線の検出結果が取得される。 Then, in step 105, the second X-ray imaging (second X-ray imaging) is performed under the second X-ray imaging conditions determined in step 104. FIG. In step 105, CT imaging is performed to obtain a plurality of X-ray detection results while changing the X-ray irradiation position (rotation angle position) with respect to the object 110 under the second X-ray imaging conditions determined in step 104. FIG. As a result, the X-ray detection result of the second X-ray imaging (second X-ray imaging) for each X-ray irradiation position (rotation angle position) of the object 110 is acquired.

そして、ステップ106において、ステップ104で決定した第2X線撮影条件で、3回目のX線撮影(第2X線撮影)が行われる。ステップ106では、ステップ104で決定した第2X線撮影条件で、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)を変更しながら複数のX線の検出結果を取得するCT撮影が行われる。これにより、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)ごとの3回目のX線撮影(第2X線撮影)のX線の検出結果が取得される。 Then, in step 106, the third X-ray imaging (second X-ray imaging) is performed under the second X-ray imaging conditions determined in step 104. FIG. In step 106, CT imaging is performed to obtain a plurality of X-ray detection results while changing the X-ray irradiation position (rotation angle position) with respect to the subject 110 under the second X-ray imaging conditions determined in step 104. FIG. As a result, the X-ray detection result of the third X-ray imaging (second X-ray imaging) for each X-ray irradiation position (rotation angle position) of the object 110 is obtained.

そして、ステップ107において、1~3回目のX線撮影のX線の検出結果のデータが結合される。ステップ107では、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)ごとに、1~3回目のX線撮影のX線の検出結果のデータが結合される。 Then, in step 107, the data of the X-ray detection results of the first to third X-ray imaging are combined. In step 107 , the data of the X-ray detection results of the first to third X-ray imaging are combined for each X-ray irradiation position (rotation angle position) with respect to the subject 110 .

そして、ステップ108において、ステップ107で結合した1~3回目のX線撮影のX線の検出結果のデータの再構築が行われる。ステップ108では、被写体110に対するX線の照射位置(回転角度位置)ごとに、ステップ107で結合した1~3回目のX線撮影のX線の検出結果のデータの再構築が行われる。 Then, in step 108, the data of the X-ray detection results of the first to third X-ray imaging combined in step 107 are reconstructed. In step 108, the data of the X-ray detection results of the first to third X-ray imaging combined in step 107 is reconstructed for each X-ray irradiation position (rotation angle position) on the subject 110. FIG.

そして、ステップ109において、ステップ108で再構築したデータに基づいて、再構成画像の生成が行われる。 Then, in step 109 , a reconstructed image is generated based on the data reconstructed in step 108 .

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the first embodiment)
The following effects can be obtained in the first embodiment.

第1実施形態では、上記のように、X線撮影装置100は、X線源1と、X線源1から放出されたX線を検出するX線検出部2と、X線源1とX線検出部2とによる被写体110に対するX線撮影の条件を制御する制御部4と、を備える。制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。また、X線撮影方法は、X線をX線検出部2により検出するステップと、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うステップと、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件で、第1X線撮影の後に第2X線撮影を行うステップと、を備える。 In the first embodiment, as described above, the X-ray imaging apparatus 100 includes the X-ray source 1, the X-ray detection unit 2 that detects X-rays emitted from the X-ray source 1, the X-ray source 1 and the X-ray and a control unit 4 for controlling conditions for X-ray imaging of the subject 110 by the line detection unit 2 . In the first X-ray imaging, the control unit 4 sets the first X-ray imaging conditions under which the region outside the object of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays of a reference value or more required for imaging, and performs the first X-ray imaging. In the second X-ray imaging performed later, the object area of the X-ray detection unit 2 is configured to set a second X-ray imaging condition under which X-rays of a reference value or more can be detected. Further, the X-ray imaging method includes the step of detecting X-rays by the X-ray detection unit 2; a step of performing a first X-ray imaging under radiographic conditions; and a step of performing a second X-ray imaging after the first X-ray imaging under a second X-ray imaging conditions in which the object region of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays equal to or greater than a reference value. and a step of photographing.

これにより、第1X線撮影による被写体外領域におけるX線の検出とは別個に独立して第2X線撮影による被写体領域におけるX線の検出を行うことができるので、第2X線撮影条件を被写体外領域におけるX線の検出を考慮しない撮影条件に設定することができる。その結果、第2X線撮影条件を被写体外領域におけるX線の検出を考慮せずに被写体領域において単位時間当たりに検出されるX線量を増加させる撮影条件に設定することができるので、撮影時間を短縮することができる。また、第2X線撮影による被写外領域におけるX線の検出とは別個に独立して第1X線撮影による被写外体領域におけるX線の検出を行うことができるので、被写体外領域において画像化に必要な基準値をはるかに超えたX線が検出されることを抑制することができる。また、上記のように、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うとともに、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件で、第2X線撮影を行うので、第1X線撮影および第2X線撮影により被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出することができる。これらの結果、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することができる。なお、「被写体外領域」は被写体110のサイズによって変わるが通常はX線検出部2の端部に設定しておけば、作用効果が得られるとともに、「被写体領域」は被写体外領域の内側の領域であるが、通常はX線検出部2の中央に設定しておけば、作用効果が得られる。 As a result, detection of X-rays in the object area by the second X-ray imaging can be performed independently of detection of X-rays in the area outside the object by the first X-ray imaging. It is possible to set imaging conditions that do not consider the detection of X-rays in the area. As a result, the second X-ray imaging condition can be set to an imaging condition that increases the X-ray dose detected per unit time in the subject area without considering detection of X-rays in the area outside the subject. can be shortened. In addition, X-ray detection in the non-object area by the first X-ray imaging can be performed independently of detection of X-rays in the non-object area by the second X-ray imaging. It is possible to suppress the detection of X-rays that far exceed the reference value required for the conversion. Further, as described above, the first X-ray imaging is performed under the first X-ray imaging conditions under which the area outside the object of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays equal to or greater than the reference value necessary for imaging, and the X-ray imaging is performed. Since the second X-ray imaging is performed under the second X-ray imaging conditions in which the subject area of the detection unit 2 can detect X-rays equal to or greater than the reference value, the area outside the subject and the subject area are detected by the first X-ray imaging and the second X-ray imaging. Both can detect X-rays above the threshold required for imaging. As a result, it is possible to shorten the imaging time while detecting X-rays above the reference value required for imaging in both the non-subject area and the subject area. Although the "object area" varies depending on the size of the object 110, normally if it is set at the edge of the X-ray detection unit 2, the effect can be obtained, and the "object area" is the inside of the object area. As for the region, if it is usually set in the center of the X-ray detection unit 2, the effect can be obtained.

また、上記実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。 Further, in the above-described embodiment, the following further effects can be obtained by configuring as follows.

すなわち、第1実施形態では、上記のように、制御部4は、X線源1の管電流を制御することにより、X線撮影の条件を変更するように構成されている。また、第2X線撮影を行うステップは、X線源1の管電流、および、X線の光軸方向におけるX線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係のうちの少なくとも一方を制御することにより、X線撮影の条件を変更するステップを含む。これにより、X線の検出量に関係するX線源1の管電流を制御することによって、X線撮影の条件を変更することにより、第2X線撮影により被写体領域において単位時間当たりに検出されるX線量を増加させることができる。 That is, in the first embodiment, as described above, the control unit 4 is configured to change the X-ray imaging conditions by controlling the tube current of the X-ray source 1 . The step of performing the second X-ray imaging includes at least one of the tube current of the X-ray source 1 and the positional relationship among the X-ray source 1, the object 110, and the X-ray detection unit 2 in the optical axis direction of X-rays. and changing the conditions of X-ray imaging by controlling . By controlling the tube current of the X-ray source 1, which is related to the amount of detected X-rays, and changing the conditions of X-ray imaging, X-rays are detected per unit time in the subject area by the second X-ray imaging. X-ray dose can be increased.

また、第1実施形態では、上記のように、制御部4は、第1X線撮影において、第1管電流をX線源1に対して設定し、第2X線撮影において、第1管電流よりも大きい第2管電流をX線源1に対して設定するように構成されている。また、第1X線撮影を行うステップは、第1管電流を設定したX線源1で第1X線撮影を行うステップを含む。また、第2X線撮影を行うステップは、第1管電流よりも大きい第2管電流を設定したX線源1で第2X線撮影を行うステップを含む。これにより、X線源1の管電流を第1管電流から第2管電流に変更するだけで、第2X線撮影により被写体領域において単位時間当たりに検出されるX線量を簡単に増加させることができるので、撮影時間の短縮を簡単に行うことができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the control unit 4 sets the first tube current to the X-ray source 1 in the first X-ray imaging, and sets the first tube current to the X-ray source 1 in the second X-ray imaging. is configured to set a second tube current that is also large for the X-ray source 1 . Also, the step of performing the first X-ray imaging includes the step of performing the first X-ray imaging with the X-ray source 1 in which the first tube current is set. Also, the step of performing the second X-ray imaging includes the step of performing the second X-ray imaging with the X-ray source 1 in which the second tube current is set higher than the first tube current. As a result, the X-ray dose detected per unit time in the object region by the second X-ray imaging can be easily increased simply by changing the tube current of the X-ray source 1 from the first tube current to the second tube current. Therefore, the shooting time can be easily shortened.

また、第1実施形態では、上記のように、制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない第1管電流をX線源1に対して設定し、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超え、かつ、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない第2管電流をX線源1に対して設定するように構成されている。また、第1X線撮影を行うステップは、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない第1管電流を設定したX線源1で、第1X線撮影を行うステップを含む。第2X線撮影を行うステップは、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超え、かつ、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない第2管電流を設定したX線源1で、第2X線撮影を行うステップを含む。これにより、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない第1管電流を設定したX線源1で、第1X線撮影を行うことができるので、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超える管電流を設定したX線源1で、第1X線撮影を行う場合と異なり、第1X線撮影により被写体外領域において正常な検出結果を得ることができる。また、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない第2管電流を設定したX線源1で、第2X線撮影を行うことができるので、X線検出部2の被写体領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超える第2管電流を設定したX線源1で、第2X線撮影を行う場合と異なり、第2X線撮影により被写体外領域において正常な検出結果を得ることができる。また、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超える第2管電流を設定したX線源1で、第2X線撮影を行うことができるので、X線検出部2の被写体外領域が検出するX線がX線検出部2の検出限界を超えない管電流を設定したX線源1で、第2X線撮影を行う場合に比べて、第2X線撮影により被写体領域において単位時間当たりに検出されるX線量を増加させることができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the control unit 4 prevents the X-rays detected by the extra-object region of the X-ray detection unit 2 from exceeding the detection limit of the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging. The first tube current is set for the X-ray source 1, and in the second X-ray imaging, the X-rays detected by the extra-object region of the X-ray detection unit 2 exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2, and the X-ray A second tube current is set for the X-ray source 1 so that the X-rays detected by the subject area of the line detection unit 2 do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2 . In the step of performing the first X-ray imaging, the X-ray source 1 is set to a first tube current that does not exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2 for the X-rays detected by the region outside the object of the X-ray detection unit 2, The step of taking a first radiograph is included. In the step of performing the second X-ray imaging, the X-rays detected by the non-subject area of the X-ray detection unit 2 exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2 and the X-rays detected by the subject area of the X-ray detection unit 2 are detected. is set to a second tube current that does not exceed the detection limit of the X-ray detector 2, and performs a second X-ray imaging. As a result, the first X-ray imaging can be performed with the X-ray source 1 setting the first tube current such that the X-rays detected by the X-ray detection unit 2 outside the subject area do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2. Therefore, unlike the case where the X-ray source 1 sets the tube current exceeding the detection limit of the X-ray detection unit 2, the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit 2 are different from the first X-ray imaging. A normal detection result can be obtained in the area outside the object by one X-ray imaging. Further, the second X-ray imaging can be performed with the X-ray source 1 setting the second tube current such that the X-rays detected by the object region of the X-ray detection unit 2 do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2. , X-rays detected by the object region of the X-ray detection unit 2 are set to a second tube current that exceeds the detection limit of the X-ray detection unit 2. Unlike the case of performing the second X-ray imaging, the second X-ray A normal detection result can be obtained in the area outside the subject by line photography. Further, the second X-ray imaging can be performed with the X-ray source 1 setting the second tube current exceeding the detection limit of the X-ray detection unit 2 for the X-rays detected by the region outside the object of the X-ray detection unit 2. , X-rays detected by the area outside the object of the X-ray detection unit 2 are set to a tube current that does not exceed the detection limit of the X-ray detection unit 2, and the second X-ray imaging is performed. 2 X-ray imaging can increase the amount of X-rays detected per unit time in the object region.

また、第1実施形態では、上記のように、第2X線撮影におけるX線検出部2の被写体外領域によるX線の検出結果を用いずに、画像データを取得するように構成されている。これにより、第2X線撮影におけるX線検出部2の被写体外領域による正常でないX線の検出結果を用いずに、画像データを取得することができるので、画像データを正確に取得することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, image data is acquired without using the X-ray detection result of the X-ray detection unit 2 in the area outside the subject in the second X-ray imaging. As a result, image data can be acquired without using the detection result of abnormal X-rays from the region outside the object of the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging, so that the image data can be acquired accurately. .

また、第1実施形態では、上記のように、第1X線撮影および第2X線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、第1X線撮影および第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を再構築するように構成されている。これにより、第1X線撮影および第2X線撮影を別々に行う場合にも、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果と、第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果とを、画像データの取得に適したデータに変換することができる。その結果、第1X線撮影および第2X線撮影を別々に行う場合にも、画像データの取得を容易に行うことができる。 Further, in the first embodiment, as described above, X-ray detection by the X-ray detector 2 in the first X-ray imaging and the second X-ray imaging is performed based on the tube current and the imaging time of the first X-ray imaging and the second X-ray imaging. is configured to reconstruct the detection results of As a result, even when the first X-ray imaging and the second X-ray imaging are performed separately, the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging and the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging are detected. The line detection results can be converted into data suitable for obtaining image data. As a result, image data can be easily acquired even when the first X-ray imaging and the second X-ray imaging are performed separately.

また、第1実施形態では、上記のように、第2X線撮影の最後のX線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、他のX線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を変換することにより、第1X線撮影および第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を再構築するように構成されている。これにより、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果と、第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果とを、画像データの取得に適したデータに容易かつ確実に変換することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, based on the tube current and the imaging time of the last X-ray imaging of the second X-ray imaging, the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in another X-ray imaging By converting , the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging and the second X-ray imaging is reconstructed. As a result, the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging and the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging can be easily converted into data suitable for obtaining image data. and can be reliably converted.

また、第1実施形態では、上記のように、制御部4は、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果に基づいて、第2X線撮影条件を取得するように構成されている。これにより、第1X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を考慮して、第2X線撮影条件を取得することができるので、第2X線撮影条件が予め決められている場合に比べて、より適切な第2X線撮影条件を取得することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the control unit 4 is configured to acquire the second X-ray imaging condition based on the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging. ing. As a result, the second X-ray imaging conditions can be acquired in consideration of the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the first X-ray imaging. In comparison, more appropriate second X-ray imaging conditions can be obtained.

また、第1実施形態では、上記のように、X線検出部2は、X線フォトンを検出するように構成されている。また、制御部4は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上のX線フォトンを検出する第1X線撮影条件を設定し、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出する第2X線撮影条件を設定するように構成されている。また、X線をX線検出部2により検出するステップは、X線フォトンをX線検出部2により検出するステップを含む。また、第1X線撮影を行うステップは、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うステップを含む。また、第2X線撮影を行うステップは、X線検出部2の被写体領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第2X線撮影条件で、第2X線撮影を行うステップを含む。これにより、X線検出部2がX線フォトンを検出する構成において、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することができる。 In addition, in the first embodiment, as described above, the X-ray detector 2 is configured to detect X-ray photons. In addition, the control unit 4 sets a first X-ray imaging condition under which the region outside the object of the X-ray detection unit 2 detects X-ray photons equal to or greater than the reference count number required for imaging in the first X-ray imaging, and In the second X-ray imaging, the subject area of the X-ray detection unit 2 is configured to set a second X-ray imaging condition for detecting X-ray photons equal to or greater than the reference count number. Further, the step of detecting X-rays by the X-ray detection unit 2 includes the step of detecting X-ray photons by the X-ray detection unit 2 . In the step of performing the first X-ray imaging, the first X-ray imaging is performed under the first X-ray imaging conditions under which the area outside the object of the X-ray detection unit 2 can detect X-ray photons equal to or greater than the reference count number required for imaging. including the step of The step of performing the second X-ray imaging includes the step of performing the second X-ray imaging under a second X-ray imaging condition in which the subject area of the X-ray detection unit 2 can detect X-ray photons equal to or greater than the reference count. As a result, in the configuration in which the X-ray detection unit 2 detects X-ray photons, it is possible to shorten the imaging time while detecting X-rays of a reference value or more necessary for imaging in both the area outside the subject and the subject area. can.

[第2実施形態]
次に、図12および図13を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、X線源の管電流を制御した上記第1実施形態とは異なり、X線源と被写体とX線検出部との位置関係を制御する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. In the second embodiment, unlike the first embodiment in which the tube current of the X-ray source is controlled, an example will be described in which the positional relationship between the X-ray source, the object and the X-ray detector is controlled. In the drawings, the same components as in the first embodiment are indicated by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

(X線撮影装置の構成)
図12に示すように、X線撮影装置200は、上記第1実施形態の回転ステージ3と、制御部4とに代えて、回転ステージ203と、制御部204とを備えている。
(Configuration of X-ray imaging device)
As shown in FIG. 12, an X-ray imaging apparatus 200 includes a rotating stage 203 and a control section 204 instead of the rotating stage 3 and control section 4 of the first embodiment.

回転ステージ203は、被写体110を回転させるように構成されている。回転ステージ203は、被写体110を載置するための載置台と、載置台を回転駆動させるモータなどの駆動部とを含んでいる。また、回転ステージ203は、載置台をX線の光軸方向に直進駆動させるモータなどの駆動部をさらに含んでいる。回転ステージ203は、制御部204による制御の下、回転されるように構成されている。回転ステージ203により被写体110を回転させることにより、被写体110をX線源1とX線検出部2とを含む撮影系に対して回転させることができる。これにより、被写体110に対するX線の照射位置を変更しながら、X線撮影を行うことができる。また、回転ステージ203は、制御部204による制御の下、X線の光軸方向に直進移動されるように構成されている。これにより、X線の光軸方向におけるX線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係を変更しながら、X線撮影を行うことができる。 Rotation stage 203 is configured to rotate object 110 . The rotating stage 203 includes a mounting table for mounting the subject 110 and a drive unit such as a motor for rotating the mounting table. In addition, the rotating stage 203 further includes a driving unit such as a motor that drives the mounting table to advance in the optical axis direction of X-rays. Rotating stage 203 is configured to rotate under the control of control unit 204 . By rotating the subject 110 with the rotation stage 203 , the subject 110 can be rotated with respect to the imaging system including the X-ray source 1 and the X-ray detector 2 . As a result, X-ray imaging can be performed while changing the X-ray irradiation position on the object 110 . Further, the rotating stage 203 is configured to be linearly moved in the direction of the optical axis of X-rays under the control of the control unit 204 . As a result, X-ray imaging can be performed while changing the positional relationship among the X-ray source 1, the object 110, and the X-ray detector 2 in the X-ray optical axis direction.

制御部204は、X線撮影装置200の各部を制御するように構成されている。制御部204は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサと、メモリとを含んでいる。また、制御部204は、画像に関するデータ処理を行う画像処理部として機能する。具体的には、制御部204は、X線検出部2によるX線フォトンの検出結果に基づいて、複数のエネルギー範囲(複数のビン)に対応する複数のサイノグラム画像データを取得するように構成されている。サイノグラム画像データは、X線検出部2によるX線フォトンの検出結果を、検出素子の番号(検出器番号)と、回転角度とにより、2次元的に配置した画像データである。 The control unit 204 is configured to control each unit of the X-ray imaging apparatus 200 . The control unit 204 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory. Further, the control unit 204 functions as an image processing unit that performs data processing regarding images. Specifically, the control unit 204 is configured to acquire a plurality of sinogram image data corresponding to a plurality of energy ranges (a plurality of bins) based on the detection result of X-ray photons by the X-ray detection unit 2. ing. The sinogram image data is image data obtained by two-dimensionally arranging the detection results of X-ray photons by the X-ray detection unit 2 according to the number of the detection element (detector number) and the rotation angle.

制御部204は、サイノグラム画像データに対して、FBP(Filtered Back Projection)などの再構成処理を行うことにより、再構成画像データを取得するように構成されている。なお、再構成画像データは、サイノグラム画像データごとに取得することが可能である。すなわち、複数のサイノグラム画像データに基づいて、複数の再構成画像データを取得することが可能である。また、制御部204は、複数の再構成画像データに基づいて、被写体110の物質弁別を行うように構成されている。 The control unit 204 is configured to acquire reconstructed image data by performing reconstruction processing such as FBP (Filtered Back Projection) on sinogram image data. Note that reconstructed image data can be obtained for each sinogram image data. That is, it is possible to obtain a plurality of reconstructed image data based on a plurality of sinogram image data. Further, the control unit 204 is configured to perform material discrimination of the subject 110 based on a plurality of pieces of reconstructed image data.

ここで、第2実施形態では、図13に示すように、制御部204は、X線源1とX線検出部2とによる被写体110に対するX線撮影の条件を制御するように構成されている。具体的には、制御部204は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。すなわち、X線撮影装置200は、X線検出部2の被写体外領域が、基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行い、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件で、第1X線撮影の後に第2X線撮影を行うように構成されている。 Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the control unit 204 is configured to control the conditions for X-ray imaging of the subject 110 by the X-ray source 1 and the X-ray detection unit 2. . Specifically, in the first X-ray imaging, the control unit 204 sets the first X-ray imaging conditions under which the region outside the object of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays of a reference value or more necessary for imaging. In the second X-ray imaging performed after the first X-ray imaging, the object region of the X-ray detector 2 is configured to set a second X-ray imaging condition under which X-rays equal to or greater than the reference value can be detected. That is, the X-ray imaging apparatus 200 performs the first X-ray imaging under the first X-ray imaging conditions in which the X-ray detection unit 2 can detect X-rays of a reference value or more in the area outside the subject, and the X-ray detection unit 2 The subject area is configured to perform the second X-ray imaging after the first X-ray imaging under the second X-ray imaging conditions under which X-rays equal to or greater than the reference value can be detected.

より具体的には、制御部204は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。すなわち、X線撮影装置200は、X線検出部2の被写体外領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行い、X線検出部2の被写体領域が、基準カウント数以上のX線フォトンを検出可能な第2X線撮影条件で、第2X線撮影を行うように構成されている。なお、基準カウント数は、十分な画質を持つ再構成画像を取得するために最低限必要なカウント数である。基準カウント数は、実験などにより、予め求められている。 More specifically, in the first X-ray imaging, the control unit 204 sets the first X-ray imaging conditions under which the area outside the subject of the X-ray detection unit 2 can detect X-ray photons equal to or greater than the reference count required for imaging. is set, and in the second X-ray imaging, the object region of the X-ray detection unit 2 is configured to set a second X-ray imaging condition under which X-ray photons equal to or larger than the reference count can be detected. That is, the X-ray imaging apparatus 200 performs the first X-ray imaging under the first X-ray imaging conditions under which the X-ray detection unit 2 can detect X-ray photons equal to or greater than the reference count number, and the X-ray detection unit 2 subject regions are configured to perform second X-ray imaging under second X-ray imaging conditions under which X-ray photons equal to or greater than the reference count can be detected. Note that the reference count number is the minimum count number required to obtain a reconstructed image with sufficient image quality. The reference count number is obtained in advance through experiments or the like.

また、第2実施形態では、制御部204は、X線の光軸方向におけるX線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係を制御することにより、X線撮影の条件を変更するように構成されている。具体的には、制御部4は、第1X線撮影において、X線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係を初期位置になるように設定し、第2X線撮影において、X線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係を、第1X線撮影よりも被写体110を高拡大率で撮影可能な第2X線撮影位置になるように設定するように構成されている。なお、第2実施形態では、第1X線撮影と第2X線撮影とにおいて、管電流は変更されない。 In the second embodiment, the control unit 204 changes the X-ray imaging conditions by controlling the positional relationship between the X-ray source 1, the subject 110, and the X-ray detection unit 2 in the X-ray optical axis direction. is configured to Specifically, the control unit 4 sets the positional relationship among the X-ray source 1, the subject 110, and the X-ray detection unit 2 to the initial positions in the first X-ray imaging, and in the second X-ray imaging, X-ray The positional relationship between the radiation source 1, the subject 110, and the X-ray detection unit 2 is set to a second X-ray imaging position where the subject 110 can be imaged at a higher magnification than the first X-ray imaging. there is Note that in the second embodiment, the tube current is not changed between the first X-ray imaging and the second X-ray imaging.

図13に示す例では、1回の第1X線撮影と、2回の第2X線撮影との合計3回のX線撮影が行われている。また、1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、X線検出部2の被写体外領域と被写体領域の端部とを含む高計数率領域である領域A1に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影が行われている。また、2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の端部と中央部との間の中間部を含む中計数率領域である領域A2に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影が行われている。また、3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の中央部を含む低計数率領域である領域A3に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影が行われている。なお、図13のグラフでは、縦軸は、X線フォトンの計数率を示し、横軸は、X線検出部2のX軸方向の位置(画素)を示している。 In the example shown in FIG. 13, X-ray imaging is performed three times in total, one first X-ray imaging and two second X-ray imaging. In addition, in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), the area A1, which is a high counting rate area including the area outside the subject of the X-ray detection unit 2 and the edge of the subject area, X-ray imaging is performed to detect X-rays. Further, in the second X-ray imaging (second X-ray imaging), for the area A2, which is a middle counting rate area including the intermediate part between the end part and the central part of the object area of the X-ray detection unit 2, X-ray imaging is performed to detect X-rays above a reference value. In addition, in the third X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in the area A3, which is a low counting rate area including the central portion of the subject area of the X-ray detection unit 2. An X-ray is being taken. In the graph of FIG. 13, the vertical axis indicates the count rate of X-ray photons, and the horizontal axis indicates the position (pixel) of the X-ray detection unit 2 in the X-axis direction.

具体的には、1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、X線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係が、初期位置になるように設定されている。また、1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、X線検出部2の被写体外領域と被写体領域の端部とを含む高計数率領域である領域A1において、基準値以上のX線が検出されている。1回目のX線撮影(第1X線撮影)では、領域A1について、基準値以上のX線が検出されているとともに、領域A2およびA3について、基準値未満のX線が検出されている。 Specifically, in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), the positional relationship among the X-ray source 1, subject 110, and X-ray detector 2 is set to the initial position. In addition, in the first X-ray imaging (first X-ray imaging), in the area A1, which is a high counting rate area including the area outside the subject of the X-ray detection unit 2 and the edge of the subject area, X-rays of a reference value or more is detected. In the first X-ray imaging (first X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in area A1, and X-rays less than the reference value are detected in areas A2 and A3.

2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係が、領域A1が撮影範囲外になるとともに、1回目のX線撮影(第1X線撮影)よりも被写体110を高拡大率で撮影可能な第2X線撮影位置になるように設定されている。具体的には、回転ステージ203がX線の光軸方向に移動されることにより、被写体110が1回目のX線撮影(第1X線撮影)よりもX線源1に近い位置に移動されている。これにより、X線検出部2の領域A2およびA3は、1回目のX線撮影(第1X線撮影)よりも高拡大率(広範囲)で、X線を検出することが可能である。その結果、X線検出部2の領域A2およびA3において、1回目のX線撮影(第1X線撮影)よりも、単位時間当たりのX線の検出量を増加させることが可能である。 In the second X-ray imaging (second X-ray imaging), the positional relationship between the X-ray source 1, the subject 110, and the X-ray detection unit 2 is such that the area A1 is out of the imaging range, and the first X-ray imaging ( The second X-ray imaging position is set so that the object 110 can be imaged at a higher magnification than the first X-ray imaging. Specifically, by moving the rotating stage 203 in the X-ray optical axis direction, the subject 110 is moved to a position closer to the X-ray source 1 than in the first X-ray imaging (first X-ray imaging). there is As a result, the areas A2 and A3 of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays at a higher magnification (wider range) than in the first X-ray imaging (first X-ray imaging). As a result, in the areas A2 and A3 of the X-ray detection unit 2, it is possible to increase the amount of detected X-rays per unit time compared to the first X-ray imaging (first X-ray imaging).

また、2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の中間部を含む中計数率領域である領域A2において、基準値以上のX線が検出されている。具体的には、X線検出部2の被写体領域の中間部を含む中計数率領域である領域A2において、1および2回目のX線撮影の合計値で基準値以上のX線が検出されている。2回目のX線撮影(第2X線撮影)では、領域A2について、基準値以上のX線が検出されているとともに、領域A3について、基準値未満のX線が検出されている。また、領域A1については、撮影範囲外になるため、X線の検出が行われない。 In addition, in the second X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in the area A2, which is the middle counting rate area including the middle part of the subject area of the X-ray detection unit 2. . Specifically, in the region A2, which is a medium count rate region including the middle portion of the subject region of the X-ray detection unit 2, X-rays that are equal to or greater than the reference value in the total value of the first and second X-ray imaging are detected. there is In the second X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in the area A2, and X-rays less than the reference value are detected in the area A3. Further, since the area A1 is outside the imaging range, no X-rays are detected.

3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係が、領域A1およびA2が撮影範囲外になるとともに、2回目のX線撮影(第2X線撮影)よりも被写体110を高拡大率で撮影可能な第2X線撮影位置になるように設定されている。具体的には、回転ステージ203がX線の光軸方向に移動されることにより、被写体110が2回目のX線撮影(第2X線撮影)よりもX線源1に近い位置に移動されている。これにより、X線検出部2の領域A3は、1および2回目のX線撮影(第1X線撮影)よりも高拡大率(広範囲)で、X線を検出することが可能である。その結果、X線検出部2の領域A3において、1および2回目のX線撮影よりも、単位時間当たりのX線の検出量を増加させることが可能である。 In the third X-ray imaging (second X-ray imaging), the positional relationship between the X-ray source 1, the subject 110, and the X-ray detection unit 2 is such that the areas A1 and A2 are out of the imaging range, and the second X-ray imaging is performed. The second X-ray imaging position is set so that the subject 110 can be imaged at a higher magnification than the imaging (second X-ray imaging). Specifically, by moving the rotating stage 203 in the X-ray optical axis direction, the subject 110 is moved to a position closer to the X-ray source 1 than in the second X-ray imaging (second X-ray imaging). there is As a result, the area A3 of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays at a higher magnification (wider range) than in the first and second X-ray imaging (first X-ray imaging). As a result, in the region A3 of the X-ray detection unit 2, it is possible to increase the amount of detected X-rays per unit time compared to the first and second X-ray imaging.

また、3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、X線検出部2の被写体領域の中央部を含む低計数率領域である領域A3において、基準値以上のX線が検出されている。具体的には、X線検出部2の被写体領域の中央部を含む低計数率領域である領域A3において、1~3回目のX線撮影の合計値で基準値以上のX線が検出されている。3回目のX線撮影(第2X線撮影)では、領域A3について、基準値以上のX線が検出されている。また、領域A1およびA2については、撮影範囲外になるため、X線の検出が行われない。 In addition, in the third X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays equal to or greater than the reference value are detected in the area A3, which is the low counting rate area including the central portion of the subject area of the X-ray detection unit 2. . Specifically, in the region A3, which is a low count rate region including the central portion of the subject region of the X-ray detection unit 2, X-rays that are equal to or greater than the reference value in the total value of the first to third X-ray imaging are detected. there is In the third X-ray imaging (second X-ray imaging), X-rays above the reference value are detected in the region A3. Further, since the regions A1 and A2 are outside the imaging range, X-ray detection is not performed.

第2実施形態では、制御部204は、第1X線撮影および第2X線撮影の被写体110の拡大率に基づいて、被写体110の拡大率の相違を縮める処理を行うことにより、第1X線撮影および第2X線撮影におけるX線検出部2によるX線の検出結果を再構築するように構成されている。 In the second embodiment, the control unit 204 performs processing to reduce the difference in magnification of the subject 110 based on the magnification of the subject 110 in the first X-ray imaging and the second X-ray imaging. It is configured to reconstruct the X-ray detection result by the X-ray detection unit 2 in the second X-ray imaging.

第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of Second Embodiment)
The following effects can be obtained in the second embodiment.

第2実施形態では、上記のように、X線撮影装置200は、X線源1と、X線源1から放出されたX線を検出するX線検出部2と、X線源1とX線検出部2とによる被写体110に対するX線撮影の条件を制御する制御部204と、を備える。制御部204は、第1X線撮影において、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている。また、X線撮影方法は、X線をX線検出部2により検出するステップと、X線検出部2の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上のX線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うステップと、X線検出部2の被写体領域が、基準値以上のX線を検出可能な第2X線撮影条件で、第1X線撮影の後に第2X線撮影を行うステップと、を備える。 In the second embodiment, as described above, the X-ray imaging apparatus 200 includes the X-ray source 1, the X-ray detector 2 that detects X-rays emitted from the X-ray source 1, the X-ray source 1 and the X-ray and a control unit 204 that controls conditions for X-ray imaging of the subject 110 by the line detection unit 2 . In the first X-ray imaging, the control unit 204 sets a first X-ray imaging condition under which the area outside the subject of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays of a reference value or more necessary for imaging, and performs the first X-ray imaging. In the second X-ray imaging performed later, the object area of the X-ray detection unit 2 is configured to set a second X-ray imaging condition under which X-rays of a reference value or more can be detected. Further, the X-ray imaging method includes the step of detecting X-rays by the X-ray detection unit 2; a step of performing a first X-ray imaging under radiographic conditions; and a step of performing a second X-ray imaging after the first X-ray imaging under a second X-ray imaging conditions in which the object region of the X-ray detection unit 2 can detect X-rays equal to or greater than a reference value. and a step of photographing.

これにより、上記第1実施形態と同様に、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することができる。 As a result, as in the first embodiment, it is possible to shorten the imaging time while detecting X-rays of a reference value or more required for imaging in both the non-subject area and the subject area.

また、第2実施形態では、上記のように、制御部204は、X線の光軸方向におけるX線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係を制御することにより、X線撮影の条件を変更するように構成されている。また、第2X線撮影を行うステップは、X線の光軸方向におけるX線源1と被写体110とX線検出部2との位置関係を制御することにより、X線撮影の条件を変更するステップを含む。これにより、X線の検出量に関係するX線の光軸方向におけるX線源と被写体とX線検出部との位置関係を制御することによって、X線撮影の条件を変更することにより、第2X線撮影により被写体領域において単位時間当たりに検出されるX線量を増加させることができる。 Further, in the second embodiment, as described above, the control unit 204 controls the positional relationship between the X-ray source 1, the subject 110, and the X-ray detection unit 2 in the X-ray optical axis direction to It is configured to change the shooting conditions. The step of performing the second X-ray imaging is a step of changing the conditions of X-ray imaging by controlling the positional relationship between the X-ray source 1, the subject 110, and the X-ray detector 2 in the X-ray optical axis direction. including. Thus, by controlling the positional relationship between the X-ray source, the subject, and the X-ray detector in the direction of the X-ray optical axis, which is related to the detected amount of X-rays, the X-ray imaging conditions can be changed. 2 X-ray imaging can increase the amount of X-rays detected per unit time in the object region.

なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

たとえば、上記第1および第2実施形態では、フォトンカウント型のX線検出部を備えるCT装置としてのX線撮影装置に、本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、フォトンカウント型でない積分型のX線検出部を備える通常のCT装置としてのX線撮影装置に適用されてもよい。なお、積分型のX線検出部を備える通常のCT装置においても、フォトンカウント型のX線検出部を備えるCT装置と同様の課題がある。 For example, in the above-described first and second embodiments, an example in which the present invention is applied to an X-ray imaging apparatus as a CT apparatus including a photon-counting X-ray detection unit has been described, but the present invention is limited to this. do not have. The present invention may be applied to an X-ray imaging apparatus as a normal CT apparatus having an integral X-ray detection unit that is not a photon counting type. A normal CT apparatus having an integral X-ray detection unit also has the same problem as a CT apparatus having a photon counting X-ray detection unit.

図14は、円柱形状の被写体を撮影した場合の積分型のX線検出部におけるX線の単位時間当たりのエネルギー読み出し値の分布のグラフを示している。図14のグラフでは、縦軸は、X線の単位時間当たりのエネルギー読み出し値を示し、横軸は、積分型のX線検出部のX軸方向の位置(画素)を示している。図14のグラフでは、被写体外領域に対応するX軸方向の両端部において、X線の単位時間当たりのエネルギー読み出し値が大きく、被写体領域に対応するX軸方向の中央部において、X線の単位時間当たりのエネルギー読み出し値が小さくなっている。 FIG. 14 shows a graph of the distribution of X-ray energy readout values per unit time in the integration type X-ray detector when a cylindrical subject is imaged. In the graph of FIG. 14 , the vertical axis indicates the energy readout value of X-rays per unit time, and the horizontal axis indicates the position (pixel) in the X-axis direction of the integral type X-ray detection unit. In the graph of FIG. 14, the X-ray energy reading value per unit time is large at both ends in the X-axis direction corresponding to the non-object area, and the X-ray unit The energy readout per hour is getting smaller.

また、積分型のX線検出部は、単位時間当たりに検出可能なX線のエネルギー読み出し値の上限値を有している。そして、積分型のX線検出部が上限値を超えるX線を検出した場合、実際のエネルギー値よりも小さいエネルギー値を読み出してしまうため、正常なX線のエネルギー値が得られない。このため、積分型のX線検出部を備える通常のCT装置においても、被写体外領域および被写体領域の両方において画像化に必要な基準値以上のX線を検出しつつ、撮影時間を短縮することが望まれている。 In addition, the integral type X-ray detector has an upper limit value of the energy reading value of X-rays that can be detected per unit time. When the integral type X-ray detector detects X-rays exceeding the upper limit value, it reads an energy value smaller than the actual energy value, so that a normal X-ray energy value cannot be obtained. For this reason, even in a normal CT apparatus equipped with an integral type X-ray detection unit, it is possible to shorten the imaging time while detecting X-rays above the reference value necessary for imaging in both the area outside the object and the object area. is desired.

また、上記第1および第2実施形態では、被写体をX線源とX線検出部とを含む撮影系に対して回転させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、X線源とX線検出部とを含む撮影系を被写体に対して回転させることによって、被写体に対するX線の照射位置を変更しながら、X線撮影を行ってもよい。 Further, in the above-described first and second embodiments, an example in which the subject is rotated with respect to the imaging system including the X-ray source and the X-ray detection unit has been described, but the present invention is not limited to this. In the present invention, X-ray imaging may be performed while changing the X-ray irradiation position on the subject by rotating the imaging system including the X-ray source and the X-ray detector with respect to the subject.

また、上記第1および第2実施形態では、制御部が、画像処理部として機能する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部とは別個に独立して、GPU(Graphics Processing Unit)などのプロセッサを含む画像処理部が設けられていてもよい。この場合、画像処理部が、X線の検出結果の再構築および画像データの取得などの画像に関する処理を行ってもよい。 Also, in the above-described first and second embodiments, an example in which the control section functions as an image processing section has been described, but the present invention is not limited to this. In the present invention, an image processing section including a processor such as a GPU (Graphics Processing Unit) may be provided separately from the control section. In this case, the image processing unit may perform image-related processing such as reconstruction of X-ray detection results and acquisition of image data.

また、上記第1および第2実施形態では、2回の第2X線撮影が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、1回、または、3回以上の第2X線撮影が行われてもよい。 Also, in the above-described first and second embodiments, an example in which the second X-ray imaging is performed twice has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the second X-ray imaging may be performed once, or three or more times.

また、上記第1および第2実施形態では、第1X線撮影において、X線検出部の被写体外領域と被写体領域の端部とを含む高計数率領域である領域に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1X線撮影において、X線検出部の被写体外領域のみを含む高計数率領域である領域に対して、基準値以上のX線を検出するX線撮影を行ってもよい。 Further, in the first and second embodiments, in the first X-ray imaging, the high count rate region including the non-subject region of the X-ray detection unit and the edge of the subject region is subjected to the reference value or more. Although an example of X-ray imaging that detects X-rays has been shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, in the first X-ray imaging, X-ray imaging for detecting X-rays equal to or higher than the reference value may be performed on a high counting rate area including only the non-subject area of the X-ray detection unit.

また、上記第2実施形態では、X線の光軸方向において被写体を移動させることにより、X線の光軸方向におけるX線源と被写体とX線検出器との位置関係を変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、X線の光軸方向においてX線源、被写体およびX線検出部の少なくとも1つを移動させることにより、X線の光軸方向におけるX線源と被写体とX線検出器との位置関係を変更してもよい。 Further, in the second embodiment, an example is shown in which the positional relationship between the X-ray source, the subject, and the X-ray detector in the X-ray optical axis direction is changed by moving the subject in the X-ray optical axis direction. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, by moving at least one of the X-ray source, the object, and the X-ray detector in the X-ray optical axis direction, the X-ray source, the object, and the X-ray detector move in the X-ray optical axis direction. You may change the positional relationship.

また、上記第1実施形態では、X線源の管電流を制御する例を示し、上記第2実施形態では、X線の光軸方向におけるX線源と被写体とX線検出器との位置関係を制御する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、X線源の管電流、および、X線の光軸方向におけるX線源と被写体とX線検出器との位置関係の両方を制御することにより、X線撮影の条件を変更してもよい。 In the first embodiment, an example of controlling the tube current of the X-ray source is shown. Although an example of controlling is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, X-ray imaging conditions are changed by controlling both the tube current of the X-ray source and the positional relationship between the X-ray source, the object and the X-ray detector in the direction of the X-ray optical axis. may

[態様]
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Aspect]
It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.

(項目1)
X線源と、
前記X線源から放出されたX線を検出するX線検出部と、
前記X線源と前記X線検出部とによる被写体に対するX線撮影の条件を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、第1X線撮影において、前記X線検出部の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上の前記X線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、前記第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、前記X線検出部の被写体領域が、前記基準値以上の前記X線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている、X線撮影装置。
(Item 1)
an x-ray source;
an X-ray detector that detects X-rays emitted from the X-ray source;
a control unit that controls conditions for X-ray imaging of a subject by the X-ray source and the X-ray detection unit;
In the first X-ray imaging, the control unit sets a first X-ray imaging condition under which the region outside the object of the X-ray detection unit can detect the X-rays having a reference value or more required for imaging, and the first X-ray imaging In a second X-ray imaging performed after radiography, the subject area of the X-ray detection unit is configured to set a second X-ray imaging condition that allows detection of the X-rays equal to or greater than the reference value. photographic equipment.

(項目2)
前記制御部は、前記X線源の管電流、および、前記X線の光軸方向における前記X線源と前記被写体と前記X線検出部との位置関係のうちの少なくとも一方を制御することにより、X線撮影の条件を変更するように構成されている、項目1に記載のX線撮影装置。
(Item 2)
The control unit controls at least one of a tube current of the X-ray source and a positional relationship among the X-ray source, the subject, and the X-ray detection unit in the optical axis direction of the X-rays. , the X-ray imaging apparatus according to item 1, configured to change the conditions of X-ray imaging.

(項目3)
前記制御部は、前記第1X線撮影において、第1管電流を前記X線源に対して設定し、前記第2X線撮影において、前記第1管電流よりも大きい第2管電流を前記X線源に対して設定するように構成されている、項目2に記載のX線撮影装置。
(Item 3)
The control unit sets a first tube current to the X-ray source in the first X-ray imaging, and sets a second tube current larger than the first tube current in the second X-ray imaging. 3. Radiographic apparatus according to item 2, configured to be set to a source.

(項目4)
前記制御部は、前記第1X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第1管電流を前記X線源に対して設定し、前記第2X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超え、かつ、前記X線検出部の前記被写体領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第2管電流を前記X線源に対して設定するように構成されている、項目3に記載のX線撮影装置。
(Item 4)
In the first X-ray imaging, the control unit controls the X-ray source so that the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. and in the second X-ray imaging, the X-ray detected by the extra-object area of the X-ray detection unit exceeds the detection limit of the X-ray detection unit, and the X-ray detection unit X-ray imaging according to item 3, wherein the second tube current is set for the X-ray source such that the X-rays detected by the object region do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. Device.

(項目5)
前記第2X線撮影における前記X線検出部の前記被写体外領域による前記X線の検出結果を用いずに、画像データを取得するように構成されている、項目4に記載のX線撮影装置。
(Item 5)
5. The X-ray imaging apparatus according to item 4, configured to acquire image data without using the detection result of the X-rays from the extra-object area of the X-ray detection unit in the second X-ray imaging.

(項目6)
前記第1X線撮影および前記第2X線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、前記第1X線撮影および前記第2X線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果を再構築するように構成されている、項目2~5のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
(Item 6)
reconstructing the detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in the first X-ray imaging and the second X-ray imaging based on the tube current and the imaging time of the first X-ray imaging and the second X-ray imaging 6. The X-ray imaging apparatus according to any one of items 2 to 5, wherein

(項目7)
前記第2X線撮影の最後のX線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、他のX線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果を変換することにより、前記第1X線撮影および前記第2X線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果を再構築するように構成されている、項目6に記載のX線撮影装置。
(Item 7)
By converting the detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in another X-ray imaging based on the tube current and the imaging time of the last X-ray imaging of the second X-ray imaging, the first X-ray imaging and the X-ray imaging apparatus according to Item 6, configured to reconstruct the detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in the second X-ray imaging.

(項目8)
前記制御部は、前記第1X線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果に基づいて、前記第2X線撮影条件を取得するように構成されている、項目1~7のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
(Item 8)
any one of items 1 to 7, wherein the control unit is configured to acquire the second X-ray imaging condition based on a detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in the first X-ray imaging The X-ray imaging apparatus according to item 1.

(項目9)
前記X線検出部は、X線フォトンを検出するように構成されており、
前記制御部は、前記第1X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第1X線撮影条件を設定し、前記第2X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体領域が、前記基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第2X線撮影条件を設定するように構成されている、項目1~8のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
(Item 9)
The X-ray detection unit is configured to detect X-ray photons,
The control unit sets the first X-ray imaging conditions under which the extra-subject area of the X-ray detection unit can detect the X-ray photons equal to or greater than a reference count required for imaging in the first X-ray imaging. and in the second X-ray imaging, the subject region of the X-ray detection unit is configured to set the second X-ray imaging conditions under which the X-ray photons equal to or greater than the reference count can be detected. The X-ray imaging apparatus according to any one of Items 1 to 8.

(項目10)
X線をX線検出部により検出するステップと、
前記X線検出部の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上の前記X線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うステップと、
前記X線検出部の被写体領域が、前記基準値以上の前記X線を検出可能な第2X線撮影条件で、前記第1X線撮影の後に第2X線撮影を行うステップと、を備える、X線撮影方法。
(Item 10)
a step of detecting X-rays with an X-ray detector;
a step of performing a first X-ray imaging under a first X-ray imaging condition in which the non-subject area of the X-ray detection unit can detect the X-rays equal to or higher than the reference value required for imaging;
and performing a second X-ray imaging after the first X-ray imaging under a second X-ray imaging condition in which the subject area of the X-ray detection unit can detect the X-rays equal to or greater than the reference value. shooting method.

(項目11)
前記第2X線撮影を行うステップは、X線源の管電流、および、前記X線の光軸方向における前記X線源と被写体と前記X線検出部との位置関係のうちの少なくとも一方を制御することにより、X線撮影の条件を変更するステップを含む、項目10に記載のX線撮影方法。
(Item 11)
The step of performing the second X-ray imaging controls at least one of a tube current of an X-ray source and a positional relationship between the X-ray source, the subject, and the X-ray detector in the optical axis direction of the X-rays. 11. An X-ray imaging method according to Item 10, including the step of changing the X-ray imaging conditions by doing.

(項目12)
前記第1X線撮影を行うステップは、第1管電流を設定した前記X線源で前記第1X線撮影を行うステップを含み、
前記第2X線撮影を行うステップは、前記第1管電流よりも大きい第2管電流を設定した前記X線源で前記第2X線撮影を行うステップを含む、項目11に記載のX線撮影方法。
(Item 12)
The step of performing the first X-ray imaging includes performing the first X-ray imaging with the X-ray source with a first tube current set,
12. An X-ray imaging method according to item 11, wherein the step of performing the second X-ray imaging includes performing the second X-ray imaging with the X-ray source in which a second tube current greater than the first tube current is set. .

(項目13)
前記第1X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第1管電流を設定した前記X線源で、前記第1X線撮影を行うステップを含み、
前記第2X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超え、かつ、前記X線検出部の前記被写体領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第2管電流を設定した前記X線源で、前記第2X線撮影を行うステップを含む、項目12に記載のX線撮影方法。
(Item 13)
The step of performing the first X-ray imaging includes the X-ray source setting the first tube current such that the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. including the step of performing the first radiography,
In the step of performing the second X-ray imaging, the X-rays detected by the non-object region of the X-ray detection unit exceed the detection limit of the X-ray detection unit, and the object region of the X-ray detection unit is X-ray imaging according to item 12, including the step of performing the second X-ray imaging with the X-ray source setting the second tube current such that the X-rays to be detected do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. Method.

(項目14)
前記X線を前記X線検出部により検出するステップは、X線フォトンを前記X線検出部により検出するステップを含み、
前記第1X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第1X線撮影条件で、前記第1X線撮影を行うステップを含み、
前記第2X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体領域が、前記基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第2X線撮影条件で、前記第2X線撮影を行うステップを含む、項目10~13のいずれか1項に記載のX線撮影方法。
(Item 14)
the step of detecting the X-rays with the X-ray detection unit includes detecting X-ray photons with the X-ray detection unit;
The step of performing the first X-ray imaging includes performing the first X-ray imaging conditions under the first X-ray imaging conditions under which the extra-subject area of the X-ray detection unit can detect the X-ray photons equal to or greater than a reference count required for imaging. 1 radiography,
In the step of performing the second X-ray imaging, the subject region of the X-ray detection unit performs the second X-ray imaging under the second X-ray imaging conditions under which the X-ray photons equal to or greater than the reference count can be detected. 14. The X-ray imaging method according to any one of items 10 to 13, comprising steps.

1 X線源
2 X線検出部
4、204 制御部
100、200 X線撮影装置
110 被写体
Reference Signs List 1 X-ray source 2 X-ray detection unit 4, 204 control unit 100, 200 X-ray imaging apparatus 110 subject

Claims (14)

X線源と、
前記X線源から放出されたX線を検出するX線検出部と、
前記X線源と前記X線検出部とによる被写体に対するX線撮影の条件を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、第1X線撮影において、前記X線検出部の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上の前記X線を検出可能な第1X線撮影条件を設定し、前記第1X線撮影の後に行う第2X線撮影において、前記X線検出部の被写体領域が、前記基準値以上の前記X線を検出可能な第2X線撮影条件を設定するように構成されている、X線撮影装置。
an x-ray source;
an X-ray detector that detects X-rays emitted from the X-ray source;
a control unit that controls conditions for X-ray imaging of a subject by the X-ray source and the X-ray detection unit;
In the first X-ray imaging, the control unit sets a first X-ray imaging condition under which the region outside the object of the X-ray detection unit can detect the X-rays having a reference value or more required for imaging, and the first X-ray imaging In a second X-ray imaging performed after radiography, the subject area of the X-ray detection unit is configured to set a second X-ray imaging condition that allows detection of the X-rays equal to or greater than the reference value. photographic equipment.
前記制御部は、前記X線源の管電流、および、前記X線の光軸方向における前記X線源と前記被写体と前記X線検出部との位置関係のうちの少なくとも一方を制御することにより、X線撮影の条件を変更するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影装置。 The control unit controls at least one of a tube current of the X-ray source and a positional relationship among the X-ray source, the subject, and the X-ray detection unit in the optical axis direction of the X-rays. , X-ray imaging apparatus according to claim 1, adapted to change the conditions of X-ray imaging. 前記制御部は、前記第1X線撮影において、第1管電流を前記X線源に対して設定し、前記第2X線撮影において、前記第1管電流よりも大きい第2管電流を前記X線源に対して設定するように構成されている、請求項2に記載のX線撮影装置。 The control unit sets a first tube current to the X-ray source in the first X-ray imaging, and sets a second tube current larger than the first tube current in the second X-ray imaging. 3. An X-ray imaging device according to claim 2, adapted to be set to a source. 前記制御部は、前記第1X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第1管電流を前記X線源に対して設定し、前記第2X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超え、かつ、前記X線検出部の前記被写体領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第2管電流を前記X線源に対して設定するように構成されている、請求項3に記載のX線撮影装置。 In the first X-ray imaging, the control unit controls the X-ray source so that the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. and in the second X-ray imaging, the X-ray detected by the extra-object area of the X-ray detection unit exceeds the detection limit of the X-ray detection unit, and the X-ray detection unit 4. The X-ray according to claim 3, wherein said X-ray source is configured to set said second tube current such that said X-rays detected by an object region do not exceed a detection limit of said X-ray detector. photographic equipment. 前記第2X線撮影における前記X線検出部の前記被写体外領域による前記X線の検出結果を用いずに、画像データを取得するように構成されている、請求項4に記載のX線撮影装置。 5. The X-ray imaging apparatus according to claim 4, wherein image data is acquired without using the detection result of the X-rays from the extra-subject area of the X-ray detection unit in the second X-ray imaging. . 前記第1X線撮影および前記第2X線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、前記第1X線撮影および前記第2X線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果を再構築するように構成されている、請求項2~5のいずれか1項に記載のX線撮影装置。 reconstructing the detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in the first X-ray imaging and the second X-ray imaging based on the tube current and the imaging time of the first X-ray imaging and the second X-ray imaging The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein: 前記第2X線撮影の最後のX線撮影の管電流および撮影時間に基づいて、他のX線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果を変換することにより、前記第1X線撮影および前記第2X線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果を再構築するように構成されている、請求項6に記載のX線撮影装置。 By converting the detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in another X-ray imaging based on the tube current and the imaging time of the last X-ray imaging of the second X-ray imaging, the first X-ray imaging 7. The X-ray imaging apparatus according to claim 6, configured to reconstruct the detection result of said X-rays by said X-ray detector in said second X-ray imaging. 前記制御部は、前記第1X線撮影における前記X線検出部による前記X線の検出結果に基づいて、前記第2X線撮影条件を取得するように構成されている、請求項1~7のいずれか1項に記載のX線撮影装置。 8. The control unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit is configured to acquire the second X-ray imaging condition based on the detection result of the X-rays by the X-ray detection unit in the first X-ray imaging. 1. The X-ray imaging apparatus according to claim 1. 前記X線検出部は、X線フォトンを検出するように構成されており、
前記制御部は、前記第1X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第1X線撮影条件を設定し、前記第2X線撮影において、前記X線検出部の前記被写体領域が、前記基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第2X線撮影条件を設定するように構成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
The X-ray detection unit is configured to detect X-ray photons,
The control unit sets the first X-ray imaging conditions under which the extra-subject area of the X-ray detection unit can detect the X-ray photons equal to or greater than a reference count required for imaging in the first X-ray imaging. and in the second X-ray imaging, the subject region of the X-ray detection unit is configured to set the second X-ray imaging conditions under which the X-ray photons equal to or greater than the reference count can be detected. The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1-8.
X線をX線検出部により検出するステップと、
前記X線検出部の被写体外領域が、画像化に必要な基準値以上の前記X線を検出可能な第1X線撮影条件で、第1X線撮影を行うステップと、
前記X線検出部の被写体領域が、前記基準値以上の前記X線を検出可能な第2X線撮影条件で、前記第1X線撮影の後に第2X線撮影を行うステップと、を備える、X線撮影方法。
a step of detecting X-rays with an X-ray detector;
a step of performing a first X-ray imaging under a first X-ray imaging condition in which the non-subject area of the X-ray detection unit can detect the X-rays equal to or higher than the reference value required for imaging;
and performing a second X-ray imaging after the first X-ray imaging under a second X-ray imaging condition in which the subject area of the X-ray detection unit can detect the X-rays equal to or greater than the reference value. shooting method.
前記第2X線撮影を行うステップは、X線源の管電流、および、前記X線の光軸方向における前記X線源と被写体と前記X線検出部との位置関係のうちの少なくとも一方を制御することにより、X線撮影の条件を変更するステップを含む、請求項10に記載のX線撮影方法。 The step of performing the second X-ray imaging controls at least one of a tube current of an X-ray source and a positional relationship between the X-ray source, the subject, and the X-ray detector in the optical axis direction of the X-rays. 11. The radiography method according to claim 10, comprising the step of changing radiography conditions by: 前記第1X線撮影を行うステップは、第1管電流を設定した前記X線源で前記第1X線撮影を行うステップを含み、
前記第2X線撮影を行うステップは、前記第1管電流よりも大きい第2管電流を設定した前記X線源で前記第2X線撮影を行うステップを含む、請求項11に記載のX線撮影方法。
The step of performing the first X-ray imaging includes performing the first X-ray imaging with the X-ray source with a first tube current set,
12. The radiography according to claim 11, wherein the step of performing the second radiography includes the step of performing the second radiography with the X-ray source in which a second tube current greater than the first tube current is set. Method.
前記第1X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第1管電流を設定した前記X線源で、前記第1X線撮影を行うステップを含み、
前記第2X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体外領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超え、かつ、前記X線検出部の前記被写体領域が検出する前記X線が前記X線検出部の検出限界を超えない前記第2管電流を設定した前記X線源で、前記第2X線撮影を行うステップを含む、請求項12に記載のX線撮影方法。
The step of performing the first X-ray imaging includes the X-ray source setting the first tube current such that the X-rays detected by the extra-subject area of the X-ray detection unit do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. including the step of performing the first radiography,
In the step of performing the second X-ray imaging, the X-rays detected by the non-object region of the X-ray detection unit exceed the detection limit of the X-ray detection unit, and the object region of the X-ray detection unit is 13. The X-ray according to claim 12, comprising the step of performing the second X-ray imaging with the X-ray source setting the second tube current such that the X-rays to be detected do not exceed the detection limit of the X-ray detection unit. shooting method.
前記X線を前記X線検出部により検出するステップは、X線フォトンを前記X線検出部により検出するステップを含み、
前記第1X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体外領域が、画像化に必要な基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第1X線撮影条件で、前記第1X線撮影を行うステップを含み、
前記第2X線撮影を行うステップは、前記X線検出部の前記被写体領域が、前記基準カウント数以上の前記X線フォトンを検出可能な前記第2X線撮影条件で、前記第2X線撮影を行うステップを含む、請求項10~13のいずれか1項に記載のX線撮影方法。
the step of detecting the X-rays with the X-ray detection unit includes detecting X-ray photons with the X-ray detection unit;
The step of performing the first X-ray imaging includes performing the first X-ray imaging conditions under the first X-ray imaging conditions under which the extra-subject area of the X-ray detection unit can detect the X-ray photons equal to or greater than a reference count required for imaging. 1 radiography,
In the step of performing the second X-ray imaging, the subject region of the X-ray detection unit performs the second X-ray imaging under the second X-ray imaging conditions under which the X-ray photons equal to or greater than the reference count can be detected. The radiographic method according to any one of claims 10 to 13, comprising steps.
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